CN112692716A - 一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，属于内表面磁场辅助光整加工领域。所述装置包括壳体、滚珠丝杠机构、工件、定心夹具、连接板、磁场发生装置、卡盘夹具、精密位移平台和底座，所述磁场发生装置包括电磁线圈、线圈连接板、磁轭、螺母、弹簧和螺栓。所述磁场发生装置通过弹簧动态调节磁轭到工件外表面的距离，降低磁感应强度到光整加工区域的损耗，增强光整加工作用力；改变电磁线圈的通电顺序以及电流与频率值，形成不同的旋转磁场、动态调整光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态；协同卡盘夹具与精密位移平台的动作，控制磁性光整介质的运动轨迹，实现高效、高质、定域以及智能化光整加工。

Description

一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法
技术领域
本发明涉及内表面磁场辅助光整加工技术，特别提供了一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法。
背景技术
航空航天、轨道交通、精密机械、生物医疗、食品加工等领域采用非常光滑的内表面来输送高纯度的液体或气体。由于具有内表面结构特征的零部件/构件的使用性能和使用寿命通常与其内表面的粗糙度密切相关。因此，作为最后一道加工工序—光整，变得越来越重要。目前，磁场辅助光整技术作为一种应用最为广泛的光整技术，主要利用辅助磁场对高导磁率磁性介质的超距作用实现工件表面的光整加工，具有游离磨料的柔性和可控性等优势，被广泛的应用于超高精密约束类内表面零件、复杂结构约束类精密复杂曲面零件等高性能零件的光整加工。其主要技术有磁力研磨技术、磁流变抛光技术、磁射流抛光技术、磁性剪切增稠光整技术与磁性浮体抛光技术等。由于永磁材料具有较高的宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁、不需要外加电流就可以提供永久的磁场、制造成本低、使用方便等优势，因此磁场辅助光整技术通常采用永磁材料，但是永磁材料磁感应强度难以调节、加工过程中动平衡难以控制以及运动方式为机械运动，在一定程度上限制了在内表面光整加工领域的应用。然而对于介质来说，磁力研磨光整介质流动性差；磁流变液在在高剪切的加工条件下性能稳定性差，难以保证内表面光整加工的质量。因此，开发面向零部件/构件内表面高效、高质、定域、智能化的可控磁场辅助光整加工装置以及方法，存在重要的理论意义和实际应用价值。
发明内容
本发明提供了一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法。改变电磁线圈的通电顺序以及电流与频率值，形成磁场的旋转、调整光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态，协同卡盘夹具的旋转以及精密位移平台的进给运动，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对零部件/构件内表面的高效、高质、定域以及智能化光整加工。
本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法所提供的技术方案：所述装置包括壳体、滚珠丝杠机构、工件、定心夹具、连接板、磁场发生装置、卡盘夹具、精密位移平台和底座，所述磁场发生装置包括电磁线圈、线圈连接板、磁轭、螺母、弹簧和螺栓，所述磁场发生装置通过连接板固定于安放在壳体顶部的滚珠丝杠机构上，所述具有微细结构特征的磁轭固定连接在电磁线圈的一端，所述电磁线圈通过安装弹簧的螺栓与螺母固定连接在线圈连接板上，所述工件一端通过定心夹具进行固定，另一端夹紧在卡盘夹具上，所述定心夹具与卡盘夹具固定连接在精密位移平台上。
本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法所提供的加工方法：
（1）将磁性光整介质放置在工件内表面的待加工区域；
（2）通过定心夹具与卡盘夹具将工件进行固定，完成定位装夹，由于弹簧的作用使磁场发生装置紧紧贴合在工件外表面；
（3）通过滚珠丝杠机构带动磁场发生装置移至放置磁性光整介质的区域；
（4）电磁线圈以特定的顺序、电流值与频率值进行动作，产生旋转磁场，所形成的光整加工作用力施加于磁性光整介质上；
（5）卡盘夹具与精密位移平台施加驱动信号后，工件开始旋转，精密位移平台进行进给运动；
（6）通过电磁线圈产生的旋转磁场，协同工件的旋转与精密位移平台的进给运动，可实现磁性光整介质与工件内表面的相对移动，进行高效、高质光整加工；
（7）根据工件内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，实时改变电磁线圈的通电顺序以及电流与频率值，形成不同的旋转磁场、动态调整施加于磁性光整介质上的光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态；协同卡盘夹具与精密位移平台的动作，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对工件内表面的定域以及智能化光整加工；
（8）光整加工完成后，停止对电磁线圈通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，移除附着在工件内表面的磁性光整介质。
本发明的有益效果是：1、本发明所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，定心夹具与卡盘夹具配合磁场发生装置的使用，能够完成不同形状的工件装夹，对其内表面进行光整加工，具有广阔的可操作性。2、本发明所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，磁场发生装置通过弹簧动态调节磁轭到工件外表面的距离，进而缩短了磁感应强度传递到工件内表面的距离，降低磁感应强度到光整加工区域的损耗，增强光整加工作用力。3、本发明所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，根据工件内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，可实时改变电磁线圈的通电顺序以及电流与频率值，形成不同的旋转磁场、动态调整施加于磁性光整介质上的光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态。4、本发明所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，交变电磁线圈产生的旋转磁场，协同工件的旋转与相对磁场发生装置的进给运动，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对工件内表面的定域以及智能化光整加工。5、本发明所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，光整加工完成后，停止对电磁线圈通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，附着在工件内表面的磁性光整介质易被移除或更换。
附图说明
图1是本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法的整体结构示意图。
图2是本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法的磁场发生装置的结构示意图。
图3是本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法的电磁线圈以不同顺序通电产生的旋转磁场示意图。
图4是本发明的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法的磁性光整介质的运动轨迹示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式所述装置包括壳体（1-1）、滚珠丝杠机构（1-2）、工件（1-3）、定心夹具（1-4）、连接板（1-5）、磁场发生装置（1-6）、卡盘夹具（1-7）、精密位移平台（1-8）和底座（1-9），所述磁场发生装置包括电磁线圈（2-1）、线圈连接板（2-2）、磁轭（2-3）、螺母（2-4）、弹簧（2-5）和螺栓（2-6），所述磁场发生装置（1-6）通过连接板（1-5）固定于安放在壳体（1-1）顶部的滚珠丝杠机构（1-2）上，所述具有微细结构特征的磁轭（2-3）固定连接在电磁线圈（2-1）的一端，所述电磁线圈（2-1）通过安装弹簧（2-5）的螺栓（2-6）与螺母（2-4）固定连接在线圈连接板（2-2）上，所述工件（1-3）一端通过定心夹具（1-4）进行固定，另一端夹紧在卡盘夹具（1-7）上，所述定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）固定连接在精密位移平台（1-8）上。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式所述定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）配合磁场发生装置（1-6）的使用，能够完成不同形状的工件（1-3）装夹，磁场发生装置（1-6）通过弹簧（2-5）动态调节磁轭（2-3）到工件（1-3）外表面的距离，进而缩短了磁感应强度传递到工件（1-3）内表面的距离，降低磁感应强度到光整加工区域的损耗，增强光整加工作用力，其它与具体实施方案一相同。
具体实施方式三：结合图3 说明本实施方式通过改变电磁线圈（2-1）的通电顺序，形成不同的旋转磁场，从而带动磁性光整介质沿着工件（1-3）内表面转动，进而对不同的加工区域进行定域光整加工。当加工区域为整个工件（1-1）内表面时，通电顺序可为A
Figure 736538DEST_PATH_IMAGE002
-B
Figure 919258DEST_PATH_IMAGE004
-C
Figure 698995DEST_PATH_IMAGE006
-D
Figure 907254DEST_PATH_IMAGE008
-E
Figure 580680DEST_PATH_IMAGE010
-F
Figure 403143DEST_PATH_IMAGE012
或A
Figure 686488DEST_PATH_IMAGE002
C-B
Figure 885388DEST_PATH_IMAGE004
D-C
Figure 413321DEST_PATH_IMAGE006
E-D
Figure DEST_PATH_IMAGE013
F-E
Figure DEST_PATH_IMAGE014
A-F
Figure 954155DEST_PATH_IMAGE012
B，其中A
Figure 770801DEST_PATH_IMAGE002
代表A通入正向电流形成N级，
Figure 317933DEST_PATH_IMAGE002
通入负向电极形成S级，其他的依此类推，产生的旋转磁场分别如图3（a）、图3（b）所示；当加工区域为工件（1-1）局部的内表面时，通电顺序可为A
Figure 903635DEST_PATH_IMAGE002
-B
Figure 333479DEST_PATH_IMAGE012
或A
Figure 388154DEST_PATH_IMAGE002
C-
Figure 725595DEST_PATH_IMAGE012
B
Figure 650956DEST_PATH_IMAGE004
，其中A
Figure DEST_PATH_IMAGE015
代表A通入正向电流形成N级，
Figure 48440DEST_PATH_IMAGE002
通入负向电流形成S级，其他的依此类推，产生的旋转磁场如图3（c）、图3（d）所示。根据工件（1-3）内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，实时改变电流与频率值，实现光整加工作用力的动态调整与磁性光整介质加工形态的优化，以达到高质、高效以及智能化光整加工，其它与具体实施方案一或二相同。
具体实施方案四：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式所述卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，工件（1-3）进行旋转与相对磁场发生装置（1-6）的进给运动，协同电磁线圈（2-1）产生的旋转磁场，磁性光整介质形成多种运动轨迹，从而进行选择性的定域光整加工。当卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，电磁线圈（2-1）通电顺序为A
Figure 590411DEST_PATH_IMAGE015
-B
Figure 669225DEST_PATH_IMAGE004
-C
Figure 229519DEST_PATH_IMAGE006
-D
Figure 1166DEST_PATH_IMAGE008
-E
Figure DEST_PATH_IMAGE016
-F
Figure 761924DEST_PATH_IMAGE012
或A
Figure 644430DEST_PATH_IMAGE002
C-B
Figure 59231DEST_PATH_IMAGE004
D-C
Figure 1779DEST_PATH_IMAGE006
E-D
Figure 252763DEST_PATH_IMAGE008
F-E
Figure 470117DEST_PATH_IMAGE010
A-F
Figure 942687DEST_PATH_IMAGE012
B，磁性光整介质所形成的运动轨迹（4-1、4-2）覆盖整个工件（1-3）的内表面，实现对工件（1-3）整个内表面的光整加工；当精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，电磁线圈（2-1）通电顺序为A
Figure 118453DEST_PATH_IMAGE002
-B
Figure 43684DEST_PATH_IMAGE012
或A
Figure 81041DEST_PATH_IMAGE002
C-
Figure 142538DEST_PATH_IMAGE012
B
Figure 426889DEST_PATH_IMAGE004
，磁性光整介质所产生的运动轨迹（4-3、4-4）覆盖工件（1-3）局部的内表面，实现对工件（1-3）内表面的定域光整加工，其它与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式光整加工完成后，停止对电磁线圈（2-1）通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，附着在工件（1-3）内表面的磁性光整介质易被移除或更换，其它与具体实施方案一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式一、二、三、四或五中任意一个具体实施方式所述装置进行光整加工步骤如下：
（1）将磁性光整介质放置在工件（1-3）内表面的待加工区域；
（2）通过定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）将工件（1-3）进行固定，完成定位装夹，由于弹簧（2-5）的作用使磁场发生装置（1-6）紧紧贴合在工件（1-3）外表面；
（3）通过滚珠丝杠机构（1-2）带动磁场发生装置（1-6）移至放置磁性光整介质的区域；
（4）电磁线圈（2-1）以特定的顺序、电流值与频率值进行动作，产生旋转磁场，所形成的光整加工作用力施加于磁性光整介质上；
（5）卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，工件（1-3）开始旋转，精密位移平台（1-8）进行进给运动；
（6）通过电磁线圈（2-1）产生的旋转磁场，协同工件（1-3）的旋转与精密位移平台（1-8）的进给运动，可实现磁性光整介质与工件（1-3）内表面的相对移动，进行高效、高质光整加工；
（7）根据工件（1-3）内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，实时改变电磁线圈（2-1）的通电顺序以及电流与频率值，形成不同的旋转磁场、动态调整施加于磁性光整介质上的光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态；协同卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）的动作，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对工件（1-3）内表面的定域以及智能化光整加工；
（8）光整加工完成后，停止对电磁线圈（2-1）通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，移除附着在工件（1-3）内表面的磁性光整介质。

Claims (6)

1.一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，其特征在于：所述装置包括壳体（1-1）、滚珠丝杠机构（1-2）、工件（1-3）、定心夹具（1-4）、连接板（1-5）、磁场发生装置（1-6）、卡盘夹具（1-7）、精密位移平台（1-8）和底座（1-9），所述磁场发生装置包括电磁线圈（2-1）、线圈连接板（2-2）、磁轭（2-3）、螺母（2-4）、弹簧（2-5）和螺栓（2-6），所述磁场发生装置（1-6）通过连接板（1-5）固定于安放在壳体（1-1）顶部的滚珠丝杠机构（1-2）上，所述具有微细结构特征的磁轭（2-3）固定连接在电磁线圈（2-1）的一端，所述电磁线圈（2-1）通过安装弹簧（2-5）的螺栓（2-6）与螺母（2-4）固定连接在线圈连接板（2-2）上，所述工件（1-3）一端通过定心夹具（1-4）进行固定，另一端夹紧在卡盘夹具（1-7）上，所述定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）固定连接在精密位移平台（1-8）上；所述方法通过以下步骤实现：
（1）将磁性光整介质放置在工件（1-3）内表面的待加工区域；
（2）通过定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）将工件（1-3）进行固定，完成定位装夹，由于弹簧（2-5）的作用使磁场发生装置（1-6）紧紧贴合在工件（1-3）外表面；
（3）通过滚珠丝杠机构（1-2）带动磁场发生装置（1-6）移至放置磁性光整介质的区域；
（4）电磁线圈（2-1）以特定的顺序、电流值与频率值进行动作，产生旋转磁场，所形成的光整加工作用力施加于磁性光整介质上；
（5）卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，工件（1-3）开始旋转，精密位移平台（1-8）进行进给运动；
（6）通过电磁线圈（2-1）产生的旋转磁场，协同工件（1-3）的旋转与精密位移平台（1-8）的进给运动，可实现磁性光整介质与工件（1-3）内表面的相对移动，进行高效、高质光整加工；
（7）根据工件（1-3）内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，实时改变电磁线圈（2-1）的通电顺序以及电流与频率值，形成不同的旋转磁场、动态调整施加于磁性光整介质上的光整加工作用力以及优化磁性光整介质的加工形态；协同卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）的动作，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对工件（1-3）内表面的定域以及智能化光整加工；
（8）光整加工完成后，停止对电磁线圈（2-1）通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，移除附着在工件（1-3）内表面的磁性光整介质。
2.一种执行权利要求1所述方法的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置，其特征在于：所述装置包括壳体（1-1）、滚珠丝杠机构（1-2）、工件（1-3）、定心夹具（1-4）、连接板（1-5）、磁场发生装置（1-6）、卡盘夹具（1-7）、精密位移平台（1-8）和底座（1-9），所述磁场发生装置包括电磁线圈（2-1）、线圈连接板（2-2）、磁轭（2-3）、螺母（2-4）、弹簧（2-5）和螺栓（2-6），所述磁场发生装置（1-6）通过连接板（1-5）固定于安放在壳体（1-1）顶部的滚珠丝杠机构（1-2）上，所述具有微细结构特征的磁轭（2-3）固定连接在电磁线圈（2-1）的一端，所述电磁线圈（2-1）通过安装弹簧（2-5）的螺栓（2-6）与螺母（2-4）固定连接在线圈连接板（2-2）上，所述工件（1-3）一端通过定心夹具（1-4）进行固定，另一端夹紧在卡盘夹具（1-7）上，所述定心夹具（1-4）与卡盘夹具（1-7）固定连接在精密位移平台（1-8）上。
3.根据权利要求1所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，其特征在于：所述磁场发生装置（1-6）通过弹簧（2-5）动态调节磁轭（2-3）到工件（1-3）外表面的距离，进而缩短了磁感应强度传递到工件（1-3）内表面的距离，降低磁感应强度到光整加工区域的损耗，增强光整加工作用力。
4.根据权利要求1所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，其特征在于：根据工件（1-3）内表面的加工质量要求以及加工过程中粗糙度的变化，可实时改变电磁线圈（2-1）的通电顺序，形成不同的旋转磁场；改变电流与频率值，实现光整加工作用力的动态调整与磁性光整介质加工形态的优化。
5.根据权利要求1所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，其特征在于：所述卡盘夹具（1-7）与精密位移平台（1-8）施加驱动信号后，工件（1-3）进行旋转与相对磁场发生装置（1-6）的进给运动，协同电磁线圈（2-1）产生的旋转磁场，磁性光整介质形成多种运动轨迹，实现对工件（1-3）内表面的定域以及智能化光整加工。
6.根据权利要求1所述的一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法，其特征在于：光整加工完成后，停止对电磁线圈（2-1）通电，导致光整加工区域内的磁感应强度与内表面光整加工作用力同时消失，附着在工件（1-3）内表面的磁性光整介质易被移除或更换。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113770818A (zh) * 2021-09-14 2021-12-10 太原理工大学 一种二维超声振动磁流变液精密光整加工装置及方法
CN114273991A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 淮安市力恒液压机械有限公司 一种液压换向阀生产用加工装置及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117300749B (zh) * 2023-12-01 2024-02-23 烟台大学 一种薄壁钛合金构件内腔机械抛光装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1456441A (en) * 1973-02-20 1976-11-24 Minnesota Mining & Mfg Apparatus for and method of treating the surfaces of objects with particles moved by magnetic force
CN101966685A (zh) * 2010-11-04 2011-02-09 太原理工大学 一种粘弹性磁性磨具表面光整加工装置及其方法
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
CN202985324U (zh) * 2013-01-08 2013-06-12 辽宁科技大学 用于冲压异形薄板棱边去毛刺的磁研磨机
CN106584218A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 山东理工大学 一种微细结构化表面光整加工方法、介质及装置
CN108687573A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 山东理工大学 一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
CN112123031A (zh) * 2020-10-20 2020-12-25 辽宁科技大学 一种电磁铁复合电解用于非导磁金属管内壁的抛光装置及工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110170888B (zh) * 2019-07-09 2023-05-26 辽宁科技大学 一种用于管内表面高效抛光的磁粒研磨装置及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1456441A (en) * 1973-02-20 1976-11-24 Minnesota Mining & Mfg Apparatus for and method of treating the surfaces of objects with particles moved by magnetic force
CN101966685A (zh) * 2010-11-04 2011-02-09 太原理工大学 一种粘弹性磁性磨具表面光整加工装置及其方法
CN202985324U (zh) * 2013-01-08 2013-06-12 辽宁科技大学 用于冲压异形薄板棱边去毛刺的磁研磨机
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
CN106584218A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 山东理工大学 一种微细结构化表面光整加工方法、介质及装置
CN108687573A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 山东理工大学 一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
CN112123031A (zh) * 2020-10-20 2020-12-25 辽宁科技大学 一种电磁铁复合电解用于非导磁金属管内壁的抛光装置及工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113770818A (zh) * 2021-09-14 2021-12-10 太原理工大学 一种二维超声振动磁流变液精密光整加工装置及方法
CN114273991A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 淮安市力恒液压机械有限公司 一种液压换向阀生产用加工装置及方法

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