CN110509145B - 一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，包括台架、传动机构、磨具组件及异形件；异形件与样品、异形转向轮并列安装在第五旋转轴上；样品和异形件相同一侧分别设有定位组件和磨具组件；定位组件固定连接在升降机构上，磨具组件可旋转地连接在升降机构上；异形转向轮包括转向轮本体、齿牙和圆柱杆；齿牙沿圆心呈环形阵列设置在转向轮本体的圆周外壁上，圆柱杆沿圆心呈环形阵列设置在转向轮本体的端面上，且两者沿圆周方向交错设置；异形转向轮与转轮间歇性啮合传动，转轮和升降机构均通过传动机构驱动。本发明的异形磨加工装置，不仅可以满足多种异形器件的打磨工作，同时可以实现异形器件外壁的精密打磨，具有大规模推广应用的前景。

Description

一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置

技术领域

本发明涉及钕铁硼生产设备技术领域，具体的说涉及一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置。

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料以其优良的磁性能被广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。

随着钕铁硼稀土永磁材料大规模应用，出现了大量多面磨削的异形钕铁硼稀土永磁精密器件需求；但是，现有的设备无法针对异形件进行高效加工，存在加工困难，加工效率低、成本高等诸多问题。

鉴于此，亟需研发一款钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，提高异形件的加工效率，降低其加工成本。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的主要目的在于提供一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，通过合理的结构设计，满足钕铁硼异形件加工难的问题，本装置可实现异形件的自动化加工，无需手动操作，效率高，成本低，适合烧结完成后钕铁硼永磁体异形件的加工生产。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，包括台架、传动机构、磨具组件及安装在台架上的异形件，所述异形件与样品、异形转向轮并列安装在水平方向设置的第五旋转轴上；所述样品和异形件相同一侧分别设有定位组件和磨具组件，所述定位组件和磨具组件处于同一水平位置；所述定位组件固定连接在可上下位移的升降机构上，所述磨具组件通过第四旋转轴可旋转地连接在所述升降机构上；所述异形转向轮包括圆形转向轮本体、齿牙和圆柱杆；所述齿牙沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体的圆周外壁上，所述圆柱杆沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体的端面上，且所述齿牙和圆柱杆沿圆周方向交错设置；所述异形转向轮与转轮间歇性啮合传动，所述转轮和升降机构均通过所述传动机构驱动。

所述第五旋转轴一端可旋转的连接在所述台架上，所述异形件与样品、异形转向轮之间可通过限位块进行间距的调整和位置的限定。

进一步地，所述升降机构包括第二旋转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三旋转轴、固定架、第一斜齿轮、第二斜齿轮、滑动架、第四旋转轴、立柱和第二皮带轮；所述固定架和滑动架为中空的框架，且中心位置分别连接所述第三旋转轴和第四旋转轴，所述立柱沿第三旋转轴对称设置在台架底座上，所述滑动架可沿立柱进行上下移动；所述第一斜齿轮和第二斜齿轮分别安装在所述固定架和滑动架的中空部分，且在其偏心位置分别通过第三旋转轴和第四旋转轴可旋转地安装在所述固定架和滑动架上，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮始终处于相互啮合状态；所述第三旋转轴一端与沿竖直方向设置的所述第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与沿水平方向设置的所述第一锥齿轮啮合传动，所述第一锥齿轮和所述第二皮带轮并列安装在所述第二旋转轴上，所述第二旋转轴下端可旋转的连接台架底座上；所述第二皮带轮通过传送带驱动进行转动。

进一步地，所述传动机构包括第一电机、第一皮带轮、第一旋转轴和转轮；所述第一电机安装在台架的底座上，所述第一旋转轴沿竖直方向安装在所述第一电机上，沿第一旋转轴从下至上分别安装所述第一皮带轮和转轮，所述电机驱动第一皮带轮和转轮转动，所述第一皮带轮通过传送带带动第二皮带轮转动。

进一步地，所述转轮为圆形，在其上端面外周位置设有环形凸缘，所述环形凸缘开设有与异形转向轮上设置的齿牙相啮合的齿牙槽，所述环形凸缘设置在所述异形转向轮的正下方位置；所述转轮上端面偏心位置还设有拨片，当所述拨片运动至所述异形转向轮最底端位置时，所述拨片可拨动设置在所述异形转向轮上的圆柱杆，从而带动所述异形转向轮转动。

进一步地，所述磨具组件包括磨具罩、第一弹簧、第一滑板、打磨棒、第一限位盘、第一触点；所述打磨棒用于打磨异形件，设置在所述磨具罩内，所述打磨棒远离异形件的一端连接在所述第一滑板的一端，所述第一滑板的另一端通过第一弹簧连接磨具罩内，所述第一滑板可沿水平方向在磨具罩内滑动；所述第一限位盘设置在所述打磨棒在朝向定位组件的一侧，且可沿所述磨具罩的外壁滑槽进行滑动，所述第一限位盘的末端朝向第二限位盘方向设有第一触点，所述第一触点位置与第二触点位置相对应设置。

进一步地，所述定位组件包括支架、顶针罩、第二弹簧、第二滑板、顶针、第二限位盘、第二触点；所述顶针与样品外表面接触，用于实时定位异形件打磨程度，所述顶针设置在所述顶针罩内，所述顶针远离样品的一端连接在所述第二滑板的一端，所述第二滑板的另一端通过第二弹簧连接顶针罩内，所述第二滑板可沿水平方向在顶针罩内滑动；所述第二限位盘设置在所述顶针朝向磨具组件的一侧，且可沿所述顶针罩的外壁滑槽进行滑动，所述第二限位盘的末端朝向第一限位盘方向设有第二触点，所述第二触点位置与第一触点位置相对应设置。

进一步地，所述齿牙和圆柱杆的环形阵列数量相同，所述齿牙和圆柱杆沿圆周方向交错设置的角度相同。

进一步地，所述异形件为正多边形，其每个边可以为不同凹凸形状的样式；所述异形件边的数量与齿牙和圆柱杆的环形阵列数量相同。

进一步地，所述磨具组件和异形件交界处的上方位置还设有喷水头，用于冷却打磨过程产生的热量。

进一步地，所述台架底座设有滑轨，所述滑轨与异形件厚度方向平行设置，所述升降机构设置在滑座上，所述滑座设置在滑轨内，并沿异形件厚度方向在滑轨内进行滑动。

本发明的有益效果：

(1)本发明公开的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，通过异形转向轮、升降机构和定位组件的协同作用，不仅可以满足多种异形器件的打磨工作，同时可以实现异形器件外壁的精密打磨，具有大规模推广应用的前景。

(2)本发明公开的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，通过传动机构的驱动及整体结构的合理设计，满足钕铁硼异形件加工难的问题，可实现异形件的自动化加工，无需手动操作，效率高，成本低，适合烧结完成后钕铁硼永磁体异形件的加工生产。

附图说明

图1为本发明实施例1钕铁硼精密器件的异形磨加工装置的主视图；

图2为本发明钕铁硼精密器件的异形磨加工装置的俯视图；

图3为转轮凸缘展开示意图；

图4为图1中升降机构A-A方向的视图；

图5为升降机构的运动状态图；

图6为图2中B处的局部放大图；

图7为本发明实施例2钕铁硼精密器件的异形磨加工装置的主视图；

其中，1、台架，2、异形转向轮，3、传动机构，4、升降机构，5、磨具组件，6、异形件，7、定位组件，8、样品，9、喷水头，101、滑轨，201、齿牙，202、圆柱杆，203、转向轮本体，301、第一电机，302、第一旋转轴，303、转轮，304、拨片，305、第一皮带轮，306、传送带，307、齿牙槽，401、第二旋转轴，402、第一锥齿轮，403、第二锥齿轮，404、第三旋转轴，405、固定架，406、第一斜齿轮，407、第二斜齿轮，408、滑动架，409、第四旋转轴，410、立柱，411、第二皮带轮，412、滑座，413、第二电机，501、磨具罩，502、第一弹簧，503、第一滑板，504、打磨棒，505、第一限位盘，506、第一触点，601、第五旋转轴，602、限位块，701、支架，702、顶针罩，703、第二弹簧，704、第二滑板，705、顶针，706、第二限位盘，707、第二触点。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1

如图1至图6所示，一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，包括台架1、传动机构3、磨具组件5及安装在台架1上的异形件6，所述异形件6与样品8、异形转向轮2并列安装在水平方向设置的第五旋转轴601上；所述样品8和异形件6相同一侧分别设有定位组件7和磨具组件5，所述定位组件7和磨具组件5处于同一水平位置；所述定位组件7固定连接在可上下位移的升降机构4上，所述磨具组件5通过第四旋转轴409可旋转地连接在所述升降机构4上；所述异形转向轮2包括圆形转向轮本体203、齿牙201和圆柱杆202；所述齿牙201沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体203的圆周外壁上，所述圆柱杆202沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体203的端面上，且所述齿牙201和圆柱杆202沿圆周方向交错设置；所述异形转向轮2与转轮303间歇性啮合传动，所述转轮303和升降机构4均通过所述传动机构3驱动。

所述第五旋转轴601一端可旋转的连接在所述台架1的侧壁上，所述异形件6与样品8、异形转向轮2之间可通过限位块602进行间距的调整和位置的限定。

所述升降机构4包括第二旋转轴401、第一锥齿轮402、第二锥齿轮403、第三旋转轴404、固定架405、第一斜齿轮406、第二斜齿轮407、滑动架408、第四旋转轴409、立柱410和第二皮带轮411；所述固定架405和滑动架408为中空的框架，且中心位置分别连接所述第三旋转轴404和第四旋转轴409，所述立柱410沿第三旋转轴404对称设置在台架1底座上，所述滑动架408可沿立柱410进行上下移动；所述第一斜齿轮406和第二斜齿轮407分别安装在所述固定架405和滑动架408的中空部分，且在其偏心位置分别通过第三旋转轴404和第四旋转轴409可旋转地安装在所述固定架405和滑动架408上，所述第一斜齿轮406和第二斜齿轮407始终处于相互啮合状态；所述第三旋转轴404一端与沿竖直方向设置的所述第二锥齿轮403，所述第二锥齿轮403与沿水平方向设置的所述第一锥齿轮402啮合传动，所述第一锥齿轮402和所述第二皮带轮411并列安装在所述第二旋转轴401上，所述第二旋转轴401下端可旋转的连接台架1底座上；所述第二皮带轮411通过传送带306驱动进行转动。本发明升降机构4中的固定架405始终保持位置不同，通过驱动第三旋转轴404的转动，进而依次带动第一斜齿轮406和第二斜齿轮407偏心转动，由于第一斜齿轮406和第二斜齿轮407的偏心转动位置不同，及滑动架408被立柱410所限定，使滑动架408始终保持上下移动，从而使连接在滑动架408上的磨具组件5和定位组件7实现上下往复运动。

所述传动机构3包括第一电机301、第一皮带轮305、第一旋转轴302和转轮303；所述第一电机301安装在台架1的底座上，所述第一旋转轴302沿竖直方向安装在所述第一电机301上，沿第一旋转轴302从下至上分别安装所述第一皮带轮305和转轮303，所述电机驱动第一皮带轮305和转轮303转动，所述第一皮带轮305通过传送带306带动第二皮带轮411转动。

所述转轮303为圆形，在其上端面外周位置设有环形凸缘，所述环形凸缘开设有与异形转向轮2上设置的齿牙201相啮合的齿牙槽307，所述环形凸缘设置在所述异形转向轮2的正下方位置；所述转轮303上端面偏心位置还设有拨片304，当所述拨片304运动至所述异形转向轮2最底端位置时，所述拨片304可拨动设置在所述异形转向轮2上的圆柱杆202，从而带动所述异形转向轮2转动。通过拨片304拨动圆柱杆202，进而使异形转向轮2上设置的齿牙201与转轮303凸缘上设置的齿牙槽307相啮合，实现异形转向轮2的90度旋转；转轮303转动一圈，异形转向轮2转动90度，切换异形件6的加工面；通过转轮303的不断转动，异形件6的四个面缓慢地被进行打磨，直至与样品8的外形尺寸一致。

所述磨具组件5包括磨具罩501、第一弹簧502、第一滑板503、打磨棒504、第一限位盘505、第一触点506；所述打磨棒504用于打磨异形件6，设置在所述磨具罩501内，所述打磨棒504远离异形件6的一端连接在所述第一滑板503的一端，所述第一滑板503的另一端通过第一弹簧502连接磨具罩501内，所述第一滑板503可沿水平方向在磨具罩501内滑动；所述第一限位盘505设置在所述打磨棒504在朝向定位组件7的一侧，且可沿所述磨具罩501的外壁滑槽进行滑动，所述第一限位盘505的末端朝向第二限位盘706方向设有第一触点506，所述第一触点506位置与第二触点707位置相对应设置。在第一弹簧502的作用力下，打磨棒504在磨具罩501内，可实现沿水平方向的移动，使其自适应地根据异形件6外边缘的待加工形状进行调节；通过第一限位盘505和第二限位盘706的限位作用，防止异形件6被过度加工；通过第一触点506和第二触点707的接触作用，使其发出警报作用，提示异形件6加工完成情况。

所述定位组件7包括支架701、顶针罩702、第二弹簧703、第二滑板704、顶针705、第二限位盘706、第二触点707；所述顶针705与样品8外表面接触，用于实时定位异形件6打磨程度，所述顶针705设置在所述顶针罩702内，所述顶针705远离样品8的一端连接在所述第二滑板704的一端，所述第二滑板704的另一端通过第二弹簧703连接顶针罩702内，所述第二滑板704可沿水平方向在顶针罩702内滑动；所述第二限位盘706设置在所述顶针705朝向磨具组件5的一侧，且可沿所述顶针罩702的外壁滑槽进行滑动，所述第二限位盘706的末端朝向第一限位盘505方向设有第二触点707，所述第二触点707位置与第一触点506位置相对应设置。本发明的样品8是最终异形件6加工后的模板样式，通过定位组件7中的顶针705自适应的接触样品8外壁，可实现异形件6的准确加工，保证加工精度。

所述支架701固定在滑动架408的框架上，所述磨具罩501连接在第四旋转轴409上，通过滑动架408沿立柱410的上下移动，使定位组件7和磨具组件5同步进行上下往复移动，同时由于第四旋转轴409的旋转，带动打磨棒504转动，实现打磨功能；所述顶针705的前端与打磨棒504的前端磨头始终处于同一水平位置，从而保证异形件6打磨后的外形始终与样品8的外形样式一样。

所述齿牙201和圆柱杆202的环形阵列数量相同，均为四个，所述齿牙201和圆柱杆202沿圆周方向交错设置的角度相同。

所述异形件6为正四边形，其四个边可以为不同凹凸形状的样式；所述异形件6边的数量与齿牙201和圆柱杆202的环形阵列数量相同。

所述磨具组件5和异形件6交界处的上方位置还设有喷水头9，用于冷却打磨过程产生的热量。

所述台架1底座设有滑轨101，所述滑轨101与异形件6厚度方向平行设置，所述升降机构4设置在滑座412上，所述滑座412设置在滑轨101内，并沿异形件6厚度方向在滑轨101内进行滑动。

本发明的工作原理具体如下：

将异形件6和样品8安装在第五旋转轴601上，调整磨具组件5和定位组件7，使其分别与异形件6和样品8的外壁接触；开启第一电机301驱动转轮303和第一皮带轮305转动，转轮303上端面上的拨片304拨动异形转向轮2端面上的圆柱杆202，使异形转向轮2转动，此时异形转向轮2的齿牙201与转轮303凸缘上的齿牙槽307刚好啮合，使异形转向轮2转动90度，同步切换异形件6和样品8的侧边；如此同时，通过第一皮带轮305依次带动第二皮带轮411、第一锥齿轮402、第二锥齿轮403转动，进而带动第三旋转轴404转动，从而依次使第一斜齿轮406和第二斜齿轮407进行偏心转动，实现滑动架408及其磨具组件5和定位组件7进行上下往复运动，使异形件6每一边得以缓慢精确的进行打磨加工；如此循环往复，通过切换异形转向轮2的方向和升降机构4的上下运动，当加工完成时，第一触点506和第二触点707接通，通过连续稳定的警报声，可判断最终异形件6加工完成。

实施例2

如图7所示，本实施例的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其整体结构与实施例1相似，其不同之处在于，所述第一旋转轴302和第二旋转轴401上分别未安装第一皮带轮305和第二皮带轮411，所述第二旋转轴401通过设置在滑座412上的第二电机413驱动旋转。

所述磨具组件5和异形件6交界处的上方位置还设有喷水头9，通过喷水头9喷出的水用于冷却打磨过程产生的热量。

所述台架1底座设有滑轨101，所述滑轨101与异形件6厚度方向平行设置，所述升降机构4设置在滑座412上，所述滑座412设置在滑轨101内，并沿异形件6厚度方向在滑轨101内进行滑动。通过沿异形件6壁厚方向的滑动，可实现不同壁厚异形件6的磨加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，包括台架、传动机构、磨具组件及安装在台架上的异形件，其特征在于，所述异形件与样品、异形转向轮并列安装在水平方向设置的第五旋转轴上；所述样品和异形件相同一侧分别设有定位组件和磨具组件，所述定位组件和磨具组件处于同一水平位置；所述定位组件固定连接在可上下位移的升降机构上，所述磨具组件通过第四旋转轴可旋转地连接在所述升降机构上；所述异形转向轮包括圆形转向轮本体、齿牙和圆柱杆；所述齿牙沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体的圆周外壁上，所述圆柱杆沿圆心呈环形阵列设置在所述转向轮本体的端面上，且所述齿牙和圆柱杆沿圆周方向交错设置；所述异形转向轮与转轮间歇性啮合传动，所述转轮和升降机构均通过所述传动机构驱动；所述转轮为圆形，在其上端面外周位置设有环形凸缘，所述环形凸缘开设有与异形转向轮上设置的齿牙相啮合的齿牙槽，所述环形凸缘设置在所述异形转向轮的正下方位置；所述转轮上端面偏心位置还设有拨片，当所述拨片运动至所述异形转向轮最底端位置时，所述拨片可拨动设置在所述异形转向轮上的圆柱杆，从而带动所述异形转向轮转动。

2.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述升降机构包括第二旋转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三旋转轴、固定架、第一斜齿轮、第二斜齿轮、滑动架、第四旋转轴、立柱和第二皮带轮；所述固定架和滑动架为中空的框架，且中心位置分别连接所述第三旋转轴和第四旋转轴，所述立柱沿第三旋转轴对称设置在台架底座上，所述滑动架可沿立柱进行上下移动；所述第一斜齿轮和第二斜齿轮分别安装在所述固定架和滑动架的中空部分，且在其偏心位置分别通过第三旋转轴和第四旋转轴可旋转地安装在所述固定架和滑动架上，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮始终处于相互啮合状态；所述第三旋转轴一端与沿竖直方向设置的所述第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与沿水平方向设置的所述第一锥齿轮啮合传动，所述第一锥齿轮和所述第二皮带轮并列安装在所述第二旋转轴上，所述第二旋转轴下端可旋转的连接台架底座上；所述第二皮带轮通过传送带驱动进行转动。

3.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述传动机构包括第一电机、第一皮带轮、第一旋转轴和转轮；所述第一电机安装在台架的底座上，所述第一旋转轴沿竖直方向安装在所述第一电机上，沿第一旋转轴从下至上分别安装所述第一皮带轮和转轮，所述第一电机驱动第一皮带轮和转轮转动，所述第一皮带轮通过传送带带动第二皮带轮转动。

4.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述磨具组件包括磨具罩、第一弹簧、第一滑板、打磨棒、第一限位盘、第一触点；所述打磨棒用于打磨异形件，设置在所述磨具罩内，所述打磨棒远离异形件的一端连接在所述第一滑板的一端，所述第一滑板的另一端通过第一弹簧连接磨具罩内，所述第一滑板可沿水平方向在磨具罩内滑动；所述第一限位盘设置在所述打磨棒在朝向定位组件的一侧，且可沿所述磨具罩的外壁滑槽进行滑动，所述第一限位盘的末端朝向第二限位盘方向设有第一触点，所述第一触点位置与第二触点位置相对应设置。

5.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述定位组件包括支架、顶针罩、第二弹簧、第二滑板、顶针、第二限位盘、第二触点；所述顶针与样品外表面接触，用于实时定位异形件打磨程度，所述顶针设置在所述顶针罩内，所述顶针远离样品的一端连接在所述第二滑板的一端，所述第二滑板的另一端通过第二弹簧连接顶针罩内，所述第二滑板可沿水平方向在顶针罩内滑动；所述第二限位盘设置在所述顶针朝向磨具组件的一侧，且可沿所述顶针罩的外壁滑槽进行滑动，所述第二限位盘的末端朝向第一限位盘方向设有第二触点，所述第二触点位置与第一触点位置相对应设置。

6.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述齿牙和圆柱杆的环形阵列数量相同，所述齿牙和圆柱杆沿圆周方向交错设置的角度相同。

7.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述异形件为正多边形，其每个边可以为不同凹凸形状的样式；所述异形件边的数量与齿牙和圆柱杆的环形阵列数量相同。

8.如权利要求1所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述磨具组件和异形件交界处的上方位置还设有喷水头，用于冷却打磨过程产生的热量。

9.如权利要求2所述的钕铁硼精密器件的异形磨加工装置，其特征在于，所述台架底座设有滑轨，所述滑轨与异形件厚度方向平行设置，所述升降机构设置在滑座上，所述滑座设置在滑轨内，并沿异形件厚度方向在滑轨内进行滑动。

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