CN103624634B - 一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置，该方法包括：将厚壁陶瓷管装夹在三爪卡盘上；将两块永久磁铁分别以N-S或S-N磁极端安放在磁极架两端；进行磁性磨料的配制；将配制的磁性磨料吸附在V型磁铁上，把吸附有磁性磨料的V型磁铁安放进厚壁陶瓷管内部；磁性研磨粒子在陶瓷管体内表面进行相互摩擦、挤压，实现对内表面的抛光。该装置包括：基座、变速电机、凸轮、连杆、永久磁铁、磁极架、三爪卡盘、连接轴、连接轴轴承、调速电机、变速启动开关、调速启动开关、移动平台、导轨、磁性磨料和V形磁铁。本发明采用直线往复运动磁力研磨加工，利用磁力研磨刷的这种柔性，可以对陶瓷管体内表面进行高精密的研磨抛光。

Description

一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置
技术领域
本发明涉及陶瓷管内表面抛光方法及其装置，特别是一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置
背景技术
随着工业技术的不断发展，对技术的要求越来越高。企业生产的大厚壁陶瓷管，在生产过程中需要对大厚壁陶瓷管体内表面进行抛光，提升工件的整体质量。但由于陶瓷属于硬脆性材料，加工难度很大，其最终加工精度、表面加工质量等直接对工件的性能产生影响。目前国内对于陶瓷管内表面抛光主要采用人工抛光工艺，而人工抛光方法很难对陶瓷管内表面进行抛光，生产效率低，表面抛光均匀性差，且需要大量的操作工人。企业迫切需要开发出对大厚壁陶瓷管内表面机械抛光的技术及设备。
发明内容
本发明提供了一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置，实现了对陶瓷管内表面高效率，高精度的精密抛光。
本发明提供的一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法包括以下步骤：
a.将厚壁陶瓷管装夹在厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置的三爪卡盘上，利用同心度测量仪保证与转轴的同心度；
b.将两块永久磁铁分别以N-S或S-N磁极端安放在磁极架两端，两块永久磁铁分别相对磁极端面相吸形成磁回路，同时调整磁极架与厚壁陶瓷管之间的距离，使其两块永久磁铁和厚壁陶瓷管外部保持1-3mm间隙；
c.进行磁性磨料的配制，将80#铁粉与W2.5的金刚石研磨膏按3:1比例配制，加入油性研磨液搅拌直至达到粘稠状即可；
d.将配制的磁性磨料吸附在V型磁铁上，把吸附有磁性磨料的V型磁铁安放进厚壁陶瓷管内部，V型磁铁N-S两磁极分别与外部永久磁铁S-N两磁极相对，V型磁铁与外部永久磁铁相吸，形成磁回路，紧紧压附在陶瓷管内表面；
e.开启调速开关和变速开关，调速开关控制调速电机以1710-3000r/min转速运转，经连接轴和三爪卡盘带动厚壁陶瓷管旋转，同时变速开关控制变速电机转速，驱动凸轮带动连杆，使移动平台的轴向进给速度为2-5mm/s，实现往复直线运动。厚壁陶瓷管工件的回转运动和外部磁极往复直线运动，实现陶瓷管体与磁性研磨粒子的相对运动。磁性研磨粒子在陶瓷管体内表面进行相互摩擦、挤压，实现对内表面的抛光。
所述步骤b中两块永久磁铁的尺寸为10*10*5或30*30*10或50*50*20或72*50*45。
一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光方法采用的装置，该装置包括：基座、变速电机、凸轮、连杆、永久磁铁、磁极架、三爪卡盘、连接轴、连接轴轴承、调速电机、变速启动开关、调速启动开关、移动平台、导轨、磁性磨料和V形磁铁；基座设置在装置底部，在基座上有导轨，移动平台安装在导轨上，在移动平台上放置磁极架，磁极架上部装永久磁铁；下部连接连杆的一端，接连杆的另一端连接凸轮，凸轮连接变速电机的输出端，变速电机旋转，带动凸轮和接连杆，驱动移动平台在导轨上移动；在基座的前端，安装调速电机，调速电机连接装有轴承的连接轴，连接轴连接三爪卡盘，厚壁陶瓷管固定在三爪卡盘中，变速启动开关和调速启动开关安装在调速电机的下方，调速电机通过连接轴和三爪卡盘带动厚壁陶瓷管旋转；磁性磨料和V形磁铁放在厚壁陶瓷管的内部。
本发明与现有同类技术相比，其显著的有益效果体现在：
1.采用直线往复运动磁力研磨加工，研磨料在磁场作用下被磁化，随着工件的转动和工作台的往复移动，磁性磨料在磁力的作用下相对于工件回转和移动，形成磁力研磨刷。利用磁力研磨刷的这种柔性可以对陶瓷管体内表面进行高精密的研磨抛光。
2.在陶瓷管体内部用V型磁铁辅助加工，内部V型磁铁与外部一对磁极相互吸引。这样可提高研磨压力使研磨料紧紧地压附在管体内表面，大大提高研磨效率。
3.外部磁极通过导磁架固定在移动平台上，可根据陶瓷管件的大小，自由调整间隙，适用于各种型号陶瓷管体。
4.采用调速电动机驱动，可控制陶瓷管体的回转速度。
5.本发明提供的一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置结构简单，操作方便，加工效率高，制造成本低，使用寿命长。能够对陶瓷管体内表面进行高效、高质量的精密抛光。
附图说明
图1是一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置结构示意图。
图2是一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置中，陶瓷工件外部永久磁铁与内部磁性研磨粒子和V形磁铁示意图。
图3是厚壁陶瓷管研磨前Ra均值为0.3571μm的曲线图。
图4是厚壁陶瓷管研磨后Ra均值为0.0168μm的曲线图。
图5是厚壁陶瓷管研磨前效果图片。
图6是厚壁陶瓷管研磨后效果图片。
具体实施方式
下面结合附图用实施例更详细描述本发明。
如图1、图2所示，一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光方法包括以下步骤：
a.将厚壁陶瓷管7装夹在厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置的三爪卡盘8上，利用同心度测量仪保证与转轴的偏心度；
b.将两块尺寸为45*45*20的永久磁铁5分别以N-S或S-N磁极端安放在磁极架6两端，两永久磁铁5分别相对磁极端面相吸形成磁回路。同时调整磁极架6与厚壁陶瓷管7之间的距离，使其两块永久磁铁5和厚壁陶瓷管7外部保持2mm间隙；
c.进行磁性磨料的配制，将80#铁粉与W2.5的金刚石研磨膏按3:1比例配制，加入油性研磨液搅拌直至达到粘稠状即可。
d.将配制的磁性磨料吸附在V型磁铁上，把吸附有磁性磨料的V型磁铁安放进厚壁陶瓷管内部，V型磁铁N-S两磁极分别与外部永久磁铁S-N两磁极相对，V型磁铁与外部永久磁铁相吸形成磁回路紧紧压附在陶瓷管内表面；
e.开启调速开关12和变速开关13。调速开关12控制调速电机11以3000r/min转速运转，经连接轴9和三爪卡盘8带动厚壁陶瓷管7旋转，同时变速开关13控制变速电机2转速，驱动凸轮3带动连杆4，使移动平台14的轴向进给速度为4.5mm/s，实现往复直线运动。厚壁陶瓷管7的回转运动和外部磁极往复直线运动，实现陶瓷管体与磁性磨料16的相对运动。磁性磨料16在陶瓷管体内表面进行相互摩擦、挤压，实现对内表面的抛光。抛光效果对比见图3-图6。
如图1、图2所示，一种厚壁陶瓷管内表面研磨抛光方法采用的装置，该装置由基座1、变速电机2、凸轮3、连杆4、永久磁铁5、磁极架6、三爪卡盘8、连接轴9、轴承10、调速电机11、变速启动开关12、调速启动开关13、移动平台14、导轨15、磁性磨料16和V形磁铁17构成；基座1设置在装置底部，在基座1上有导轨15，移动平台14安装在导轨上，在移动平台14上放置磁极架6，磁极架6上部装永久磁铁5，下部连接连杆4的一端，接连杆4的另一端连接凸轮3，凸轮3连接变速电机2的输出端，变速电机2旋转，带动凸轮3和接连杆4，驱动移动平台14在导轨上移动；在基座1的前端，安装调速电机11，调速电机11连接装有轴承10的连接轴9，连接轴9连接三爪卡盘8，陶瓷工件7固定在三爪卡盘8中，变速启动开关12和调速启动开关13安装在调速电机11的下方，调速电机11通过连接轴9和三爪卡盘8带动厚壁陶瓷管7旋转；磁性磨料16和V形磁铁17放在厚壁陶瓷管7的内部。

Claims (2)

1.一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法，其特征是该方法包括以下步骤：
a.将厚壁陶瓷管装夹在厚壁陶瓷管内表面研磨抛光装置的三爪卡盘上，利用同心度测量仪保证与转轴的同心度；
b.将两块永久磁铁分别以N-S或S-N磁极端安放在磁极架两端，两块永久磁铁分别相对磁极端面相吸形成磁回路，同时调整磁极架与厚壁陶瓷管之间的距离，使其两块永久磁铁和厚壁陶瓷管外部保持1-3mm间隙；
c.进行磁性磨料的配制，将80#铁粉与W2.5的金刚石研磨膏按3:1比例配制，加入油性研磨液搅拌直至达到粘稠状即可；
d.将配制的磁性磨料吸附在V型磁铁上，把吸附有磁性磨料的V型磁铁安放进厚壁陶瓷管内部，V型磁铁N-S两磁极分别与外部永久磁铁S-N两磁极相对，V型磁铁与外部永久磁铁相吸，形成磁回路，紧紧压附在陶瓷管内表面；
e.开启调速开关和变速开关，调速开关控制调速电机以1710-3000r/min转速运转，经连接轴和三爪卡盘带动厚壁陶瓷管旋转，同时变速开关控制变速电机转速，驱动凸轮带动连杆，使移动平台的轴向进给速度为2-5mm/s，实现往复直线运动，厚壁陶瓷管工件的回转运动和外部磁极往复直线运动，实现陶瓷管体与磁性磨料的相对运动，磁性磨料在陶瓷管体内表面进行相互摩擦、挤压，实现对内表面的抛光。
2.根据权利要求1所述的一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法，其特征是步骤b中两块永久磁铁的尺寸为10*10*5或30*30*10或50*50*20或72*50*45。
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