CN202878031U

CN202878031U - 一种适用于大平面光整的磁力研磨装置

Info

Publication number: CN202878031U
Application number: CN 201220473154
Authority: CN
Inventors: 焦安源; 陈燕; 白宁山; 刘昭前; 张耀明; 滕杰
Original assignee: University of Science and Technology Liaoning USTL
Current assignee: University of Science and Technology Liaoning USTL
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-17

Abstract

本实用新型公开了一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，有效保证大平面光整加工均匀性。本实用新型由下列部件构成：连接座、主架，碳刷支架、滑环、轴承、风扇、线圈、爪极、轴、接线端子、碳刷、风扇、滑环、软轴和软轴轴端。本实用新型通过调整磁料规格、加工间隙、主轴转速、磨料类比和配比等可对多种材质和规格的平面进行研磨抛光，具有较高的效率，并可获得均匀的表面质量。

Description

一种适用于大平面光整的磁力研磨装置

技术领域

本实用新型涉及研磨抛光装置，尤其是一种适用于大平面光整的磁力研磨装置。

背景技术

现有磁力研磨技术是将磁极与工件之间加入磁性研磨粒子和研磨液，磁性研磨粒子被磁化成磁力刷，当磁极带动研磨粒子转动时，实现对工件表面的研磨抛光。磁力研磨法对平面进行光整加工，当前仍主要以使用直立圆柱永久磁石或者电磁线圈辅以磁极吸附磁性磨粒，即永久磁石内部或线圈中心磁力线与工件表面垂直，该方式具有结构简单、成本较低、使用方便等优点，但是存在加工效率低以及加工均匀性差的缺点。永久磁石的尺寸较小时，因吸附磨料量有限，导致加工效率低，对于光整加工较大平面为保证平面的均匀性，还应合理规划磁石轨迹并考虑磨料更新问题；磁石直径较大时，磁场沿径向分布的不均匀性就越大，使得加工后平面的均匀性变差。若采用传统电磁线圈辅以磁极轴线与工件垂直的加工方式，其问题与永久磁石方式类似，也涉及到磁力线分布不均匀问题，且线圈散热问题也不易解决。上述方法对于大平面光整加工均匀性均难保证。

发明内容

本实用新型提供了一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，有效保证大平面光整加工均匀性。

本实用新型提供的一种适用于大平面光整的磁力研磨装置由下列部件构成：

连接座（1）、主架（2），主架（2）依靠紧固螺栓与连接座（1）固定。碳刷支架（4），固定在主架（2）上。滑环（7）、轴承（8）、风扇（9）、线圈（10）和爪极（11）均固定在轴（6）上。轴（6）通过轴承（8）与主架（2）连接。接线端子（3）和碳刷（5）固定在碳刷支架（4）上。风扇（9）安装在爪极（11）两侧。滑环（7）安装在轴（6）上，与碳刷（5）接触。线圈（10）绕在轴（6）上的爪极（11）内部。爪极（11）与连接座（1）轴线相交。软轴轴端（13）依靠紧固螺栓与主架（2）固定，软轴（12）通过软轴芯方头与轴（6）中心方孔对接。

所述连接座（1）为通用刀柄型，安装在三轴数控铣床上，由主轴驱动旋转。

所述连接座（1）为法兰型，安装在多轴驱动的机器人末端，由多轴机器人驱动旋转。

所述轴（6）一端安装的滑环（7）与碳刷（5）接触，并通过接线端子与外部电源连接，并连接线圈（10），线圈产生的磁场磁化爪极（11），爪极（11）上的多对磁极构成磁回路，吸附磁性磨料；轴（6）与软轴轴端（13）连接，而软轴的另一端通过联轴器与电机联接，驱动爪极（11）自转，从而实现磁力研磨加工。电机采用直流调速电机或者交流电机与变频器调速配合。

所述爪极（11）加工有多个磁极，磁极侧面开有“十字形”、“网状”的凹槽，将磁场分布梯度化，优化了磁场分布，有利于提高平面和曲面磁力研磨抛光效率和质量。

本实用新型与现有同类装置相比，有益效果体现在：

大平面光整的磁力研磨装置在对工件进行磁力研磨抛光时，不仅整个装置存在横向进给的运动，还有软轴带动爪极旋转的运动，2个爪极相对安装，其上磁极错开，爪极中央安装了线圈，线圈通电后产生磁场，从而将导磁的两个爪极分别磁化，其中一个爪极上的每一个磁极都为“N”极，而另一个爪极上的每一个磁极都为“S”极，两个爪极上每对相邻磁极形成一个封闭磁回路，则最终在整个爪极的外端形成了多个磁回路，磁力将磁性研磨粒子等吸附于爪极的磁极上，形成磁力刷，压附在大平面工件的表面。当爪极横向移动并旋转时，磨料始终以一定的压力对零件表面进行碰撞，滚压及微量磨削，该压力可以去除加工毛刺，并改善工件表面形状精度和表面物理机械性能等，特别适合于对大平面光整，均匀性好。通过调整磁料规格、加工间隙、主轴转速、磨料类比和配比等，可对多种材质和规格的平面进行高效研磨抛光，具有较高的效率，并可获得均匀的表面质量。

附图说明

图1是一种是用于大平面光整的磁力研磨装置整体结构示意图。

图中编号为：1-连接架；2-主架；3-接线端子；4-碳刷支架；5-碳刷；6-轴；7-滑环；8-轴承；9-风扇；10-线圈；11-爪极；12-软轴；13-软轴轴端

具体实施方式

如附图1所示，适用于大平面光整加工的磁力研磨装置（通用刀柄型）的具体结构如下：连接座1，其上端为通用管式刀柄状，由三轴数控铣床主轴夹具固定，并由主轴驱动旋转。连接座1材料为45钢，主架2和风扇9的材质均为金属铝，即不导磁，又可以减少整个装置的重量，风扇9的最大直径为70 mm。主架2通过紧固螺栓与连接座1固定，碳刷支架4固定在主架2上，接线端子3和碳刷5固定在碳刷支架4上，碳刷5与滑环7接触，接线端子3连接外部电源，电流通过接线端子3、碳刷5、滑环7传到线圈10上，产生磁场，进而使得爪极11产生磁性，吸附磨料。滑环7、轴承8、风扇9、线圈10和爪极11均安装在轴6上，轴6为阶梯轴，材料是45钢，其与爪极11配合安装的轴径为15 mm，与风扇9配合安装的轴径为12 mm，与轴承配合安装的轴径为10 mm。轴6通过轴承8与主架2联接。由于线圈发热量大，风扇9安装在爪极11两侧，由爪极旋转带动风扇转动，可实现散热的功能。爪极11材料为导磁材料，外径为80 mm，每个爪极上有6个磁极，磁极高度为30 mm。爪极11中心线与连接座1的轴线重合。软轴轴端13依靠紧固螺栓与主架2固定，软轴12通过软轴芯方头与轴6中心方孔对接，软轴另一端连接至电机，电机通过减速器、联轴器、软轴，将动力传递给轴6，实现了爪极11的旋转运动，从而实现滚动磨削光整加工。软轴驱动电机采用0.37 kW三相交流电机，与变频器配合使用。

Claims

1.一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，其特征在于该装置由下列部件构成：

连接座（1）、主架（2），主架（2）依靠紧固螺栓与连接座（1）固定，碳刷支架（4），固定在主架（2）上，滑环（7）、轴承（8）、风扇（9）、线圈（10）和爪极（11）均固定在轴（6）上，轴（6）通过轴承（8）与主架（2）连接，接线端子（3）和碳刷（5）固定在碳刷支架（4）上，风扇（9）安装在爪极（11）两侧，滑环（7）安装在轴（6）上，碳刷（5）接触，线圈（10）绕在轴（6）上的爪极（11）内部，爪极（11）与连接座（1）轴线重合，软轴轴端（13）依靠紧固螺栓与主架（2）固定，软轴（12）通过软轴芯方头与轴（6）中心方孔对接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，其特征在于其中的连接座（1）为通用刀柄型，安装在三轴数控铣床上，由主轴驱动旋转。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，其特征在于其中的连接座（1）为法兰型，安装在多轴驱动的机器人末端，由多轴机器人驱动旋转。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，其特征在于其中的轴（6）一端安装的滑环（7）与碳刷（5）接触，并通过接线端子与外部电源联接，并连接线圈（10），线圈产生的磁场磁化爪极（11），爪极（11）上的多对磁极构成磁回路，吸附磁性磨料；轴（6）与软轴轴端（13）连接，而软轴的另一端通过联轴器与电机联接，驱动爪极（11）自转，电机采用直流调速电机或者交流电机与变频器调速配合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大平面光整的磁力研磨装置，其特征在于其中的爪极（11）加工有多个磁极，磁极侧面开有“十字形”、“网状”的凹槽。