[发明专利]磁场辅助外圆车削设备

摘要

本发明公开了磁场辅助外圆车削设备，包括：外圆车床，包括床身、能转动装设在床身上的夹具、主驱动机构、能滑动装设在床身上的进给座；在线充磁装置，包含电磁场发生装置，该电磁场发生装置包含由漆包线绕制的空心圆筒形的电磁线圈，该电磁场发生装置配套有直流电源控制系统，该直流电源控制系统与电磁线圈连接，该电磁场发生装置装设在进给座上且电磁线圈的轴线和夹具转动的轴线垂直，以使刀具机构和工件的接触区域始终处于电磁线圈产生的磁场作用区域内。它具有如下优点：通过在传统的外圆车削过程中，对车削区域施加电磁场，以达到车削过程中热能‑机械能‑磁能三者能量的复合作用，实现主动充磁和被动消磁的物理过程及磁场辅助外圆车削工件材料去除。 1

主权项

1.磁场辅助外圆车削设备，包括：

外圆车床，包括床身、能转动装设在床身上的夹具、主驱动机构、能滑动装设在床身上的进给座、从驱动机构和刀具机构，该主驱动机构传动连接夹具以带动夹具转动，该夹具夹接工件，该从驱动机构传动连接进给座以带动进给座沿平行夹具转动轴线方向滑动，该刀具机构装设在进给座上；

其特征在于：还包括：

在线充磁装置，包含电磁场发生装置，该电磁场发生装置包含由漆包线绕制的空心圆筒形的电磁线圈，该电磁场发生装置配套有直流电源控制系统，该直流电源控制系统与电磁线圈连接，该电磁场发生装置装设在进给座上且电磁线圈的轴线和夹具转动的轴线垂直，以使刀具机构和工件的接触区域始终处于电磁线圈产生的磁场作用区域内。

2.根据权利要求1所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：该夹具包括能转动装设在床身上的三爪卡盘，该三爪卡盘配套有尾架。

3.根据权利要求1所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：该刀具机构包括刀架和装设在刀架上的车刀，该车刀和工件都由高速钢材料和碳钢材料中的至少一种制成。

4.根据权利要求3所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：该直流电源控制系统采用可调直流电源控制系统。

5.根据权利要求3所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：该电磁场发生装置包含两个上述的电磁线圈、一极柱、两极头和一磁轭，该磁轭固接在进给座且具有一竖立部和两分别固接在竖立部上下两端且平行布置的横杆部，该极柱固接在该位于上侧的横杆部之上，该两极头固接在该两横杆部之相面对面上，该两电磁线圈固接在该两极头上；该夹具转动轴线水平布置，该两电磁线圈布置在该工件之上下两侧。

6.根据权利要求5所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：该两极头之间间隙可随工件的直径大小进行调节。

7.根据权利要求6所述的磁场辅助外圆车削设备，其特征在于：还包括：

三向动态测力仪，固设在在线充磁装置和进给座之间。

8.根据权利要求7所述的磁场辅助外圆车削设备的加工方法，其特征在于：该加工方法包括：

步骤(1)、安装工件，将工件安装在夹具上；

步骤(2)、将车刀夹紧固定在刀架上；

步骤(3)、将电磁场发生装置固定在进给座上，使车刀刀尖位于两极头的中心位置，将电磁线圈的通电导线与直流电源控制系统连接；

步骤(4)、对刀及设定车削工艺参数，车削工艺参数包括车刀进给速度、吃刀量以及工件的线速度；

步骤(5)、接通电磁线圈直流电源，给车削区域提供磁场，开启外圆车床，车刀和进给座根据预设的加工方式和轨迹运动，开始车削加工；电磁发生装置与车刀一起运动形成移动电磁场，同时被加工工件表面车削区域始终受到辅助磁场作用；记录三向动态测力仪的数据以开展磁场对车削过程的影响研究。