一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置及研磨方法与流程

[0001]
本发明涉及磁粒研磨技术领域，尤其涉及一种适用于非导磁金属管件的复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨的装置及研磨方法。


背景技术：

[0002]
随着时代的不断发展，许多行业对金属表面质量的要求也不断提高。然而，某些材料由于其自身特性等原因难以加工，无法达到所要求的表面粗糙度值。到目前为止，对该类零件有效的加工方法有以下几种：磁粒研磨、电化学磁粒研磨、超声辅助磁粒研磨等。这些技术在提高表面质量方面已经相当的成熟了，单纯使用磁粒研磨很难达到高质量的要求，需要设计相关的装置配合使用，才能发挥出其研磨效果。然而当前的一些磁粒研磨装置结构复杂，操作困难，而且费时费力，效率不佳。
[0003]
公开号为cn108857605a的中国专利申请公开了“一种大口径长直管内表面磁力研磨装置”，事先将磁性磨料密封在管件内部，通过四爪卡盘固定两端，一端连接电机转动，并在管件下方摆有磁极盘，进而实现对管内壁的光整加工。其装置较为复杂，管件更换不易，且不易观察研磨后的效果；另外，磁性磨料封于管内，研磨区域是否均匀不好把握。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置及研磨方法，利用丝杠实现三爪磁极头的旋转与往复移动的复合运动，三爪磁极头上永久磁铁的径向位置可根据管件内径大小进行调节；其研磨加工轨迹更加复杂，磁极的运动方式更丰富，研磨区域更为均匀致密；装置结构简单，管件装卸方便，加工质量及效率高。
[0005]
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
[0006]
一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置，包括机架、伺服电机、丝杠、丝杠支座、连接轴、三爪永磁头、管件三爪卡盘、轴承座、皮带传动装置及电动机；所述伺服电机设于机架的滑轨上，伺服电机的输出轴与丝杠的一端相连，丝杠的另一端通过连接轴连接三爪永磁头；丝杠与固定在机架上的丝杠支座配合，使伺服电机沿滑轨移动；所述三爪永磁头由磁头三爪卡盘及夹持在磁头三爪卡盘上的3个永久磁铁组成，3个永久磁铁之间形成磁回路；所述管件三爪卡盘用于夹持管件，伺服电机移动时通过丝杠及连接轴带动三爪永磁头在管件内部移动，永久磁铁与管件内壁之间填充磁性磨粒；管件三爪卡盘与三爪永磁头同轴设于机架上，管件三爪卡盘在远离三爪永磁头的一端设传动轴，传动轴通过轴承座与机架相连；所述电动机通过皮带传动装置连接传动轴。
[0007]
所述滑轨由2根平行设置的轨道组成，伺服电机的电机座底部设滑槽与滑轨配合。
[0008]
所述伺服电机的输出轴通过梅花型联轴器与丝杠相连。
[0009]
所述丝杠与连接轴之间通过螺栓可拆卸地连接，磁头三爪卡盘与连接轴固定相连。
[0010]
所述皮带传动装置由主动带轮、皮带及从动带轮组成，所述主动带轮设于电动机
的输出轴上，所述从动带轮设于传动轴上，主动带轮与从动带轮通过皮带相连。
[0011]
基于所述装置的研磨方法，包括：
[0012]
1)将管件装夹到管件三爪卡盘上；
[0013]
2)根据管件的内径，将三爪永磁头上的3个永久磁铁同步沿径向调整至对应的位置，保证永久磁铁与管件内表面的间距在2～4mm之间；
[0014]
3)通过伺服电机微调，使三爪永磁头与管件悬空端的加工起始位对齐；将磁性磨粒填充至永久磁铁与管件内壁之间的空隙处；
[0015]
4)启动伺服电机，使三爪永磁头在丝杠的带动下做沿管件轴向的直线往复移动及绕自身轴线旋转的复合运动，配合管件的自转，实现对管件内表面的研磨加工；
[0016]
5)管件内表面加工结束后，将三爪永磁头自管件中退出，关闭伺服电机和电动机，取下加工好的管件。
[0017]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0018]
1)装夹在三爪永磁头上的3个永久磁铁之间形成磁回路，能有效地吸附磁性磨粒，过而对管件内表面进行加工；
[0019]
2)通过旋转磁头三爪卡盘上的调整旋钮可以同步调节3个永久磁铁的径向位置，从而满足多种内径尺寸管件的加工。
[0020]
3)与三爪永磁头相连的丝杠与丝杠支座相配合，伺服电机驱动丝杠旋转时，会带动三爪永磁头旋转，同时为三爪永磁头提供前进或后退的动力，使三爪永磁头可以在管件内同时做往复直线移动和旋转的复合运动。
[0021]
4)三爪卡盘用于固定管件，另外通过传动轴及皮带传动装置与电动机相连，研磨加工时用于带动管件做旋转运动，使磁性磨粒更加充分地与管件接触，从而提高加工效率。
附图说明
[0022]
图1是本发明所述一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置的立体结构示意图。
[0023]
图2是本发明所述三爪永磁头与管件的相对位置示意图。
[0024]
图3是本发明所述3个永久磁铁在磁头三爪卡盘上的分布示意图。
[0025]
图中：1.伺服电机 2.梅花型联轴器 3.丝杠 4.丝杠支座 5.连接轴 6.三爪永磁头 61.磁头三爪卡盘 62.永久磁铁 7.管件 8.管件三爪卡盘 9.轴承座 10.从动带轮 11.皮带 12.主动带轮 13.电动机 14.机架 15.滑轨
具体实施方式
[0026]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
[0027]
如图1所示，本发明所述一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置，包括机架14、伺服电机1、丝杠3、丝杠支座4、连接轴5、三爪永磁头6、管件三爪卡盘8、轴承座9、皮带传动装置及电动机13；所述伺服电机1设于机架14的滑轨15上，伺服电机1的输出轴与丝杠3的一端相连，丝杠3的另一端通过连接轴5连接三爪永磁头6；丝杠3与固定在机架14上的丝杠支座4配合，使伺服电机1沿滑轨15移动；所述三爪永磁头6由磁头三爪卡盘61及夹持在磁头三爪卡盘61上的3个永久磁铁62组成，3个永久磁铁62之间形成磁回路；所述管件三爪卡盘8
用于夹持管件7，伺服电机1移动时通过丝杠3及连接轴5带动三爪永磁头6在管件7内部移动，永久磁铁62与管件7内壁之间填充磁性磨粒；管件三爪卡盘8与三爪永磁头6同轴设于机架14上，管件三爪卡盘8在远离三爪永磁头6的一端设传动轴，传动轴通过轴承座9与机架14相连；所述电动机13通过皮带传动装置连接传动轴。
[0028]
所述滑轨15由2根平行设置的轨道组成，伺服电机1的电机座底部设滑槽与滑轨15配合。
[0029]
所述伺服电机1的输出轴通过梅花型联轴器2与丝杠3相连。
[0030]
所述丝杠3与连接轴5之间通过螺栓可拆卸地连接，磁头三爪卡盘61与连接轴5固定相连。
[0031]
所述皮带传动装置由主动带轮12、皮带11及从动带轮10组成，所述主动带轮12设于电动机13的输出轴上，所述从动带轮10设于传动轴上，主动带轮12与从动带轮10通过皮带11相连。
[0032]
一种基于所述装置的研磨方法，包括：
[0033]
1)将管件7装夹到管件三爪卡盘8上；
[0034]
2)根据管件7的内径，将三爪永磁头6上的3个永久磁铁62同步沿径向调整至对应的位置，保证永久磁铁62与管件7内表面的间距在2～4mm之间；
[0035]
3)通过伺服电机1微调，使三爪永磁头6与管件7悬空端的加工起始位对齐；将磁性磨粒填充至永久磁铁62与管件7内壁之间的空隙处；
[0036]
4)启动伺服电机1，使三爪永磁头6在丝杠3的带动下做沿管件7轴向的直线往复移动及绕自身轴线旋转的复合运动，配合管件7的自转，实现对管件7内表面的研磨加工；
[0037]
5)管件7内表面加工结束后，将三爪永磁头6自管件7中退出，关闭伺服电机1和电动机13，取下加工好的管件7。
[0038]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除