CN112658814A - 一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 - Google Patents
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112658814A CN112658814A CN202011536914.1A CN202011536914A CN112658814A CN 112658814 A CN112658814 A CN 112658814A CN 202011536914 A CN202011536914 A CN 202011536914A CN 112658814 A CN112658814 A CN 112658814A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ultrasonic vibration
- magnetic
- workpiece
- workbench
- grinding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、型材支撑架（3）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架（3）的上安装板上，超声振动装置的变幅杆（7）穿过安装板与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。本发明通过调整超声振动装置与磁路的相对位置，使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，且可同时对多个复杂三维内表面进行研磨；具有加工效率高、调节和装配简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及超声辅助磁力研磨技术领域，尤其涉及一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法。
背景技术
随着航空航天、生物医疗、汽车制造等技术的发展，对复杂精密零部件的需求日益增大。3D打印技术可实现精密件的快速成型和自由制造，已被广泛研究和应用。但打印件的内表面一般质量较差，一定程度上限制了其进一步发展和应用。磁力研磨具有自锐性强、加工精度高、仿形加工等有特点，而被广泛用来解决复杂内流道的光整加工问题。
但是，现有的磁力研磨装置主要面向规则的平面或回转面进行研磨，无法实现复杂内流道的抛光研磨。
发明内容
本发明的目的是针对现有的复杂流道内部光整加工不便的问题，设计一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，同时提供相应的研磨方法，通过先后两个方向的超声振动，使磁力刷在工件内表面上不断划擦、碰撞，进而对相对复杂内流道进行研磨。不仅使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，而且调节及装配简单、加工效率高。
本发明的技术方案之一是：
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台4、型材支撑架3、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架3的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆7穿过安装板与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。
本发明的技术方案之二是：
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台4、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1通过方形夹具固定在工作台4上，超声振动装置1的变幅杆7与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。
所述的永磁回路装置由永磁体11、角铁形托架12、磁极头10及磁轭15组成。两个弯板形的磁轭15通过T型螺母固定于工作台4上且间距可调。磁轭15的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架12固定高度的调节，永磁体11及磁极头10安装在角铁形托架12的水平段上；磁极头10由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。
所述的夹具系统6安装于变幅杆7的端部，它由固定底板19、两个立板18及两个端盖20组成。固定底板19中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆7连接，立板18通过螺纹固定于底板19上，且立板18上开方槽以放置工件，端盖20安装在立体18上用来堵住磨料，防止其流失。
竖直方向加工时，所述的超声振动装置1通过法兰2固定于型材支撑架3的上安装板上，通过改变支撑架3的上安装板的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
横向加工时，所述的超声振动装置1通过方形夹具8固定于过度板9上。通过改变过渡板9在工作台4上的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
本发明的技术方案之三是：
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)根据加工方向，将装有磁性磨料的工件21安装于夹具系统6上，通过上压板16和侧压板17夹紧固定，同时用端盖将磁性磨料入口封信；
2) 调整两个磁轭15在工作台4上的固定位置，使两个磁极头10与工件21的距离在1-2 mm之间；
3) 改变磁极头硅钢片及其间隔厚度，调整磁场强度及其变化梯度；
4) 工件内的磨料在磁场的作用下形成磁力刷，并压附于工件的内表面。启动超声振动研磨装置1，使工件21在超声振动装置1的驱动下与磁极头10发生相对位移。磁力刷对工件内表面不断划擦、碰撞，进而对两个相对的复杂内表面进行研磨；
5) 经过一段时间研磨，改变夹具系统和超声振动装置1的安装方向，通过两个方向的振动研磨，使磨料的研磨轨迹更加复杂、均匀；
6) 加工完成后，关闭超声发生器的停止按钮，并断开电源。
本发明的有益效果是：
本发明通过调整超声振动装置与磁路的相对位置，使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，且可同时对多个复杂三维内表面进行研磨；具有加工效率高、调节和装配简单的优点。
附图说明
图1是本发明的竖直加工整体结构示意图。
图2是本发明的横向加工整体结构示意图。
图3是本发明的永磁回路装置示意图。
图4是本发明的工件夹持机构结构示意图。
图5是本发明的磁极头示意图。
图中：1—超声振动装置、2—法兰、3—型材支架、4—工作台、5—永磁回路装置、6—工件夹持机构、7—变幅杆、8—方形夹具、9—过度板、10—磁极头、11—永磁体、12—T型托架、13—T型螺母、14—紧固螺钉、15—磁轭、16—上压板、17—侧压板、18—立板、19—底板、20—端盖、21—工件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1、3-5所示。
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，包括工作台4、型材支撑架3、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6，如图1所示；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架3的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆7穿过安装板与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。所述的永磁回路装置如图3所示，它由永磁体11、角铁形托架12、磁极头10（如图5所示）和磁轭15组成。两个弯板形的磁轭15通过T型螺母固定于工作台4上且间距可调。磁轭15的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架12固定高度的调节，永磁体11及磁极头10安装在角铁形托架12的水平段上；磁极头10由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。所述的夹具系统6如图4所示，它安装于变幅杆7的端部，由固定底板19、两个立板18及两个端盖20组成。固定底板19中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆7连接，立板18通过螺纹固定于底板19上，且立板18上开方槽以放置工件，端盖20安装在立体18上用来堵住磨料，防止其流失。根据立板18上开口的尺寸及工件的尺寸不同，具体实施时还可通过侧压板17、上压板16对工件进行固定。如图1所示的竖直方向加工时，所述的超声振动装置1通常通过法兰2固定于型材支撑架3的上安装板上，通过改变支撑架3的上安装板的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
实施例二。
如图2-5所示。
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，包括工作台4、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6，如图2所示；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1通过方形夹具固定在工作台4上，超声振动装置1的变幅杆7与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。所述的永磁回路装置如图3所示，它由永磁体11、角铁形托架12、磁极头10（如图5所示）和磁轭15组成。两个弯板形的磁轭15通过T型螺母固定于工作台4上且间距可调。磁轭15的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架12固定高度的调节，永磁体11及磁极头10安装在角铁形托架12的水平段上；磁极头10由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。所述的夹具系统6如图4所示，它安装于变幅杆7的端部，由固定底板19、两个立板18及两个端盖20组成。固定底板19中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆7连接，立板18通过螺纹固定于底板19上，且立板18上开方槽以放置工件，端盖20安装在立体18上用来堵住磨料，防止其流失。根据立板18上开口的尺寸及工件的尺寸不同，具体实施时还可通过侧压板17、上压板16对工件进行固定。如图2所示的横向加工时，所述的超声振动装置1通过方形夹具8固定于过度板9上。通过改变过渡板9在工作台4上的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
实施例三。
如图1-5所示。
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及使用方法，步骤包括：
1) 根据加工方向，将装有磁性磨料工件21安装于夹具系统6上，通过压板及螺钉夹紧固定；
2) 调整两个磁轭15在工作台上的固定位置，使两个磁极头10与工件的距离在1-2mm之间；
3) 改变图5所示磁极头硅钢片及间隔厚度，调整磁场强度及其变化梯度。
4) 工件内的磨料在磁场的作用下形成磁力刷，并压附于工件的内表面。启动超声振动研磨装置，使工件在超声振动装置的驱动下与磁极头发生相对位移。磁力刷对工件内表面不断划擦、碰撞，进而对两个相对的复杂内表面进行研磨。
5) 经过一段时间研磨，改变夹具、磁极头及超声振动装置的安装方向，可从图1所示装置转换为图2所示的装置方案。通过两个方向的振动研磨，使磨料的研磨轨迹更加复杂、均匀。
6) 加工完成后，关闭超声发生器的停止按钮，并断开电源。取出工件冲洗、干燥，完成研磨。
本发明所述装置，通过调整超声振动装置与磁路的相对位置，更换可调节磁场强度及梯度的磁极头，产生两个方向的振动研磨，使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，且可同时对多个复杂三维内表面进行研磨；具有加工效率高、调节和装配简单的优点。
本发明未涉及部分与现技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、型材支撑架（3）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架（3）的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆（7）穿过安装板与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。
2.一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置（1）通过方形夹具固定在工作台（4）上，超声振动装置1的变幅杆（7）与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。
3.根据权利要求1或2所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的永磁回路装置由永磁体（11）、角铁形托架（12）、磁极头（10）及磁轭（15）组成。两个弯板形的磁轭（15）通过T型螺母固定于工作台（4）上且间距可调。磁轭（15）的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架（12）固定高度的调节，永磁体（11）及磁极头（10）安装在角铁形托架（12）的水平段上；磁极头（10）由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。
4.根据权利要求1或2所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的夹具系统（6）安装于变幅杆（7）的端部，它由固定底板（19）、两个立板（18）及两个端盖（20）组成。固定底板（19）中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆（7）连接，立板（18）通过螺纹固定于底板（19）上，且立板（18）上开方槽以放置工件，端盖（20）安装在立体（18）上用来堵住磨料，防止其流失。
5.根据权利要求1所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，竖直方向加工时，所述的超声振动装置（1）通过法兰（2）固定于型材支撑架（3）的上安装板上，通过改变支撑架（3）的上安装板的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
6.根据权利要求2所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，横向加工时，所述的超声振动装置（1）通过方形夹具（8）固定于过度板（9）上。通过改变过渡板（9）在工作台（4）上的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
7.一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)根据加工方向，将装有磁性磨料的工件（21）安装于夹具系统（6）上，通过上压板（16）和侧压板（17）夹紧固定，同时用端盖将磁性磨料入口封信；
2) 调整两个磁轭（15）在工作台（4）上的固定位置，使两个磁极头（10）与工件（21）的距离在1-2mm之间；
3) 改变磁极头硅钢片及其间隔厚度，调整磁场强度及其变化梯度；
4) 工件内的磨料在磁场的作用下形成磁力刷，并压附于工件的内表面。启动超声振动研磨装置（1），使工件（21）在超声振动装置（1）的驱动下与磁极头（10）发生相对位移。磁力刷对工件内表面不断划擦、碰撞，进而对两个相对的复杂内表面进行研磨；
5) 经过一段时间研磨，改变夹具系统和超声振动装置（1）的安装方向，通过两个方向的振动研磨，使磨料的研磨轨迹更加复杂、均匀；
6) 加工完成后，关闭超声发生器的停止按钮，并断开电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011536914.1A CN112658814B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011536914.1A CN112658814B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112658814A true CN112658814A (zh) | 2021-04-16 |
| CN112658814B CN112658814B (zh) | 2022-06-17 |
Family
ID=75408156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011536914.1A Active CN112658814B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112658814B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113319730A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-31 | 南京航太机电有限公司 | 一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458297A (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface grinding method of non-magnetic tube and surface grinding device being used in this method |
| JP2002283216A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Japan Science & Technology Corp | 楕円振動活用の磁気研磨方法およびその装置ならびに磁性砥粒 |
| CN101745846A (zh) * | 2008-12-10 | 2010-06-23 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种振动磨料微孔去毛刺工艺 |
| CN103128604A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-05 | 太原理工大学 | 非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备 |
| CN103128603A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-05 | 中北大学 | 超声磁力复合高效光整加工装置 |
| CN103624634A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 辽宁科技大学 | 一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置 |
| CN106938410A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-11 | 辽宁科技大学 | 大长径比细长管内表面的抛光装置及其方法 |
| CN108621017A (zh) * | 2017-03-26 | 2018-10-09 | 许昌义 | 电磁式三维力内腔除锈机 |
| CN208289551U (zh) * | 2018-05-17 | 2018-12-28 | 辽宁科技大学 | 一种石英玻璃管内表面超声磁力复合研磨装置 |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011536914.1A patent/CN112658814B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458297A (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface grinding method of non-magnetic tube and surface grinding device being used in this method |
| JP2002283216A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Japan Science & Technology Corp | 楕円振動活用の磁気研磨方法およびその装置ならびに磁性砥粒 |
| CN101745846A (zh) * | 2008-12-10 | 2010-06-23 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种振动磨料微孔去毛刺工艺 |
| CN103128603A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-05 | 中北大学 | 超声磁力复合高效光整加工装置 |
| CN103128604A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-05 | 太原理工大学 | 非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备 |
| CN103624634A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 辽宁科技大学 | 一种厚壁陶瓷管内表面磁力研磨抛光方法及其装置 |
| CN108621017A (zh) * | 2017-03-26 | 2018-10-09 | 许昌义 | 电磁式三维力内腔除锈机 |
| CN106938410A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-11 | 辽宁科技大学 | 大长径比细长管内表面的抛光装置及其方法 |
| CN208289551U (zh) * | 2018-05-17 | 2018-12-28 | 辽宁科技大学 | 一种石英玻璃管内表面超声磁力复合研磨装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113319730A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-08-31 | 南京航太机电有限公司 | 一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法 |
| CN113319730B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-06-24 | 南京航太机电有限公司 | 一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112658814B (zh) | 2022-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202367546U (zh) | 一种万向调节的刀具磨削夹具 | |
| CN104385110B (zh) | 数控立式高精度珩磨机及其珩磨方法 | |
| CN110695775A (zh) | 一种超声研磨双面板类零件的装置及工艺 | |
| CN112658814B (zh) | 一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法 | |
| CN201309088Y (zh) | 一种铣床夹具 | |
| CN102152229A (zh) | 一种恒压力超声辅助固着磨料外圆研磨装置 | |
| CN205765562U (zh) | 一种机械加工专用的减震磨床 | |
| CN203418337U (zh) | 适用于抱索器快速钻孔的夹具 | |
| CN204913501U (zh) | 一种用于加工磨轮的铣床 | |
| CN207127704U (zh) | 一种凸轮轴凸轮抛光机 | |
| CN202846282U (zh) | 数控直线滚动导轨精密曲面成形磨床 | |
| CN209754814U (zh) | 用于模具精加工的磨床 | |
| CN109176272B (zh) | 一种多功能打磨装置 | |
| CN203600014U (zh) | 一种利用卧式加工中心磨削闸板和阀座的加工装置 | |
| CN211277656U (zh) | 一种超声研磨双面板类零件的装置 | |
| CN111283439A (zh) | 一种适用于加工大型工件平面的工作台 | |
| CN209936682U (zh) | 一种带有夹持装置的磨床 | |
| CN211940170U (zh) | 标准型刹车片磨床 | |
| CN209812007U (zh) | 一种对复杂形状工件的磁针磁力研磨装置 | |
| CN209969758U (zh) | 一种弓架式金刚石线切割机可调线架 | |
| CN203600049U (zh) | 无心磨床托架 | |
| CN211867484U (zh) | 一种细薄件的磨削工装 | |
| CN113547408A (zh) | 一种单晶硅方棒外圆磨削方法 | |
| CN217225049U (zh) | 一种航空发动机精密阀套的研磨工装 | |
| CN204381988U (zh) | 高速内圆磨床的磨削装置支撑机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |