CN109015121A - 一种滚动式复合磁力研磨装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚动式复合磁力研磨装置及方法，包括机体底座、横向移动组件、纵向移动组件、箱体、研磨桶，机体底座通过横向移动组件驱动箱体横向移动，箱体顶部固定有纵向移动组件，纵向移动组件驱动若干研磨桶纵向移动；优点是：能够有效去除微小零件上的毛刺、卷边等加工缺陷，可根据加工零件数量适当增减研磨桶的数量，研磨效率高、操作简单，节约人力成本。自带冷却水循环，提高研磨过程中的散热效率，减少工件损伤。多方向的运动方式结合磁力吸引，使研磨桶内磁针与磁性研磨粒子混合物从各个方向对工件进行滑擦、冲击，快速高效的实现对微小零件的光整加工。

Description

一种滚动式复合磁力研磨装置及方法

技术领域

本发明属于磁力研磨领域，尤其涉及一种滚动式复合磁力研磨装置及方法。

背景技术

在航空航天、汽车等领域中，各类微小零件上的毛刺、卷边等加工缺陷都会影响其使用寿命。如：航空发动机喷油嘴上存在毛刺，使用一段时间后，油污等杂质会附着在毛刺上，造成喷油嘴的堵塞；汽车涡轮增压器止推片由于冲压造成的棱边卷边等缺陷都会影响其使用性能。此外，零件体积较小，用传统加工方法对其进行加工，容易造成零件尺寸精度达不到使用要求。零件表面质量达不到使用要求，长期使用后会加剧表面锈渍等腐蚀情况，缩短预期使用寿命。

中国专利公开号CN103846774A，公开了一种滚筒式研磨装置，滚筒内壁涂有磨料；中国专利公开号CN203317196U，公开了一种滚筒式研磨机，通过桶内砂轮与桶壁间隙对零件进行研磨，容易造成设备卡死情况。两个装置均采用在桶内部配合其他装置进行研磨，能够实现对零件的抛光，而对于小零部件内凹部分及孔等无法实现光整加工，而且在光整加工过程中，无法保证工件性能不受加工温度的影响。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种滚动式复合磁力研磨装置及方法，可实现对大批量微小零件的去毛刺、抛光，能够提高研磨效率，有效增强零件使用的稳定性。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种滚动式复合磁力研磨装置，包括机体底座、横向移动组件、纵向移动组件、箱体、研磨桶，机体底座通过横向移动组件驱动箱体横向移动，箱体顶部固定有纵向移动组件，纵向移动组件驱动若干研磨桶纵向移动；

所述的横向移动组件包括滑道、电机一、联轴器、丝杠、丝杠支撑座、滑块、箱体滑块，等间距排布的滑道固定在机体底座上，电机一固定在机体底座上，电机一通过联轴器与丝杠连接，固定在箱体底部的滑块与滑道相互配合，可支撑箱体在滑道上移动；固定在箱体后壁的箱体滑块内设有螺纹并与丝杠配合，在电机一的驱动下带动箱体横向移动；

所述的箱体包括永磁铁、喷水管、电机二、电机三、水泵、支撑座、滑块板、主动滑轨、从动滑轨、出水口；电机三、主动滑轨安装在箱体的一侧，电机三通过丝杠丝母传动驱动电机二在主动滑轨上移动，主动滑轨上安装有若干电机二，箱体的另一侧固定有从动滑轨，从动滑轨上滑动连接有滑块板，滑块板的位置与电机二相对应，滑块板上固定有水泵及支撑座，水泵与喷水管连接，支撑座用以支撑研磨桶，喷水管的出水口设置在研磨桶上方，电机二驱动研磨桶转动，永磁铁布置在箱体底部；箱体的前壁设有出水口。

所述的研磨桶包括桶体、左端盖、右端盖、左端支撑轴、右端支撑轴，桶体截面为多边形，左端盖、右端盖与桶体连接，右端支撑轴固定在右端盖中央，右端支撑轴通过联轴器与电机二连接；左端支撑轴固定在左端盖中央，左端支撑轴与支撑座连接。

所述的永磁铁横竖排列均为N-S极交错排列，每排永磁铁间距为研磨桶外接圆半径。

一种滚动式复合磁力研磨方法，包括以下步骤：

1)磁化的磁针、磁性研磨粒子以(1.5-2):1的体积比混合形成混合物，再将该混合物与工件混合，保证工件能够被完全包裹；

2)取下研磨桶，打开一侧端盖，将工件及混合物投入研磨桶中，加入水基研磨液与水，保证总投入体积不超过研磨桶容积的一半；将研磨桶封闭，安装在箱体上；

3)滚动式复合磁力研磨装置开始连续运转，当研磨桶转动半周，受离心力作用，桶内下方固液混合物旋转至上方，此时下落，研磨桶底部与成排的永磁铁相对应，固液混合物受磁力重力作用形成落差速度，直接落到研磨桶底部；研磨桶自转同时，电机三驱动研磨桶在箱体上做往复运动，当研磨桶到达箱体端部时，研磨桶反向自转，机体底座对箱体形成水平方向的往复运动，磁针、磁性研磨粒子混合物对工件表面一次或多次的滑擦、撞击、滚压，实现微量的磨削加工，改善工件表面形貌，完成工件的光整加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用复合磁力研磨方法能够有效去除微小零件上的毛刺、卷边等加工缺陷，可根据加工零件数量适当增减研磨桶的数量，研磨效率高、操作简单，节约人力成本。自带冷却水循环，提高研磨过程中的散热效率，减少工件损伤。多方向的运动方式结合磁力吸引，使研磨桶内磁针与磁性研磨粒子混合物从各个方向对工件进行滑擦、冲击，快速高效的实现对微小零件的光整加工。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是机体底座的结构示意图。

图3是箱体的结构示意图。

图4是研磨桶的结构示意图。

图5是研磨桶运动过程中混合物的运动示意图。

图中：1-机体底座 2-箱体 3-研磨桶 4-丝杠支撑座 5-丝杠 6-联轴器 7-电机一底座 8-电机一 9-滑道 10-永磁铁 11-喷水管 12-电机二底座 13-电机二 14-电机三底座 15-电机三 16-箱体滑块 17-水泵 18-支撑座 19-滑块板 20-滑块 21-从动滑轨 22-出水口 23-左端支撑轴 24-左端盖 25-右端盖 26-右端支撑轴 27-主动滑轨。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1，一种滚动式复合磁力研磨装置，包括机体底座1、横向移动组件、纵向移动组件、箱体2、研磨桶3，机体底座1通过横向移动组件驱动箱体2横向移动，箱体2顶部固定有纵向移动组件，纵向移动组件驱动若干研磨桶3纵向移动。

见图1、图2，横向移动组件包括滑道9、电机一8、联轴器6、丝杠5、丝杠支撑座4、滑块20、箱体滑块16，等间距排布的滑道9固定在机体底座1上，图1采用4根滑道9等距布置，电机一8通过电机一底座7固定在机体底座1上，电机一8通过联轴器6与丝杠5一端连接，丝杠5另一端通过丝杠支撑座4固定在机体底座1上；固定在箱体2底部的滑块20与滑道9相互配合，可支撑箱体2在滑道9上移动；固定在箱体2后壁的箱体滑块16内设有螺纹并与丝杠5配合，在电机一8的驱动下带动箱体2横向移动。

见图3，箱体2包括永磁铁10、喷水管11、电机二13、电机三15、水泵17、支撑座18、滑块板19、主动滑轨27、从动滑轨21、出水口22；电机三15、主动滑轨27安装在箱体2的一侧，电机三15通过电机三底座14固定在箱体2，电机三15、主动滑轨27安装在箱体2的一侧，电机三15通过丝杠丝母传动驱动电机二13在主动滑轨27上移动，电机三15直接驱动丝杠转动，丝母与电机二13固定连接，主动滑轨27限定电机二13的移动方向，电机二13通过电机二底座12与主动滑轨27滑动连接，主动滑轨27上可通过电机二底座12安装多个电机二13，通过增加主动滑轨27上电机二底座12及电机二13的数量来增加研磨桶3的数量，提高一次光整工件的数量。箱体2的另一侧固定有从动滑轨21，从动滑轨21上滑动连接有滑块板19，滑块板19的位置与电机二13相对应，滑块板19上固定有水泵17及支撑座18，水泵17与喷水管11连接，支撑座18用以支撑研磨桶3，喷水管11的出水口设置在研磨桶3上方，冷却水经水泵17、喷水管11为研磨桶3冷却，进而冷却研磨桶3内部的混合物，然后冷却水由出水口22排出。

电机二13驱动研磨桶3转动，永磁铁10布置在箱体2底部；箱体2的前壁设有出水口22。永磁铁10横竖排列均为N-S极交错排列，每排永磁铁10间距为研磨桶3外接圆半径。

见图1、图4，研磨桶3包括桶体、左端盖24、右端盖25、左端支撑轴23、右端支撑轴26，桶体截面为多边形，左端盖24、右端盖25分别与桶体两端连接对桶进行密封。右端支撑轴26固定在右端盖25中央，右端支撑轴26通过联轴器与电机二13连接；左端支撑轴23固定在左端盖24中央，左端支撑轴23与支撑座18连接。

见图1-图4，一种滚动式复合磁力研磨方法，包括以下步骤：

1)磁化的磁针、磁性研磨粒子以(1.5-2):1的体积比混合形成混合物，优选2：1体积比，再将该混合物与工件以(3-5):1的体积比混合，优选4：1体积比，保证工件能够被完全包裹；

2)取下研磨桶3，打开一侧端盖，将工件及混合物投入研磨桶3中，加入水基研磨液与水，保证总投入体积不超过研磨桶3容积的一半；其中，水基研磨液与水的体积比为1:(20-30)，优选1：25，最后，将研磨桶3封闭，安装在箱体2上；

3)滚动式复合磁力研磨装置开始连续运转，当研磨桶3转动半周，受离心力作用，桶内下方固液混合物旋转至上方，此时下落，研磨桶3底部与成排的永磁铁10相对应，固液混合物受磁力重力作用形成落差速度，直接落到研磨桶3底部，研磨桶3自转同时，电机三14驱动研磨桶3在箱体2上做往复运动，当研磨桶3到达箱体2端部时，研磨桶3反向自转，机体底座1对箱体2形成水平方向的往复运动，确保磁化的磁针、磁性研磨粒子向下一排永磁铁10方向旋转，见图5；研磨桶3内部，磁针、磁性研磨粒子混合物以一定的相对速度对工件表面一次或多次的滑擦、撞击、滚压，表层金属会发生一次或多次塑性变形，当塑性变形程度超过材料允许的塑性变形极限时，微小的切屑会脱落，以实现微量的磨削加工，进而去除工件棱边残留的卷边、毛刺等，改善工件表面形貌，完成工件的光整加工。

在多个电机的带动下，工件在研磨桶3内可实现多种运动方式，工件表面可实现纹理无序化，提高光整效果。

Claims (4)

1.一种滚动式复合磁力研磨装置，其特征在于，包括机体底座、横向移动组件、纵向移动组件、箱体、研磨桶，机体底座通过横向移动组件驱动箱体横向移动，箱体顶部固定有纵向移动组件，纵向移动组件驱动若干研磨桶纵向移动；

所述的横向移动组件包括滑道、电机一、联轴器、丝杠、丝杠支撑座、滑块、箱体滑块，等间距排布的滑道固定在机体底座上，电机一固定在机体底座上，电机一通过联轴器与丝杠连接，固定在箱体底部的滑块与滑道相互配合，可支撑箱体在滑道上移动；固定在箱体后壁的箱体滑块内设有螺纹并与丝杠配合，在电机一的驱动下带动箱体横向移动；

所述的箱体包括永磁铁、喷水管、电机二、电机三、水泵、支撑座、滑块板、主动滑轨、从动滑轨、出水口；电机三、主动滑轨安装在箱体的一侧，电机三通过丝杠丝母传动驱动电机二在主动滑轨上移动，主动滑轨上安装有若干电机二，箱体的另一侧固定有从动滑轨，从动滑轨上滑动连接有滑块板，滑块板的位置与电机二相对应，滑块板上固定有水泵及支撑座，水泵与喷水管连接，支撑座用以支撑研磨桶，喷水管的出水口设置在研磨桶上方，电机二驱动研磨桶转动，永磁铁布置在箱体底部；箱体的前壁设有出水口。

2.根据权利要求1所述的一种滚动式复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的研磨桶包括桶体、左端盖、右端盖、左端支撑轴、右端支撑轴，桶体截面为多边形，左端盖、右端盖与桶体连接，右端支撑轴固定在右端盖中央，右端支撑轴通过联轴器与电机二连接；左端支撑轴固定在左端盖中央，左端支撑轴与支撑座连接。

3.根据权利要求1所述的一种滚动式复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的永磁铁横竖排列均为N-S极交错排列，每排永磁铁间距为研磨桶外接圆半径。

4.一种利用权利要求1-3任意一项所述的装置实现的滚动式复合磁力研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)磁化的磁针、磁性研磨粒子以(1.5-2):1的体积比混合形成混合物，再将该混合物与工件混合，保证工件能够被完全包裹；

2)取下研磨桶，打开一侧端盖，将工件及混合物投入研磨桶中，加入水基研磨液与水，保证总投入体积不超过研磨桶容积的一半；将研磨桶封闭，安装在箱体上；

3)滚动式复合磁力研磨装置开始连续运转，当研磨桶转动半周，受离心力作用，桶内下方固液混合物旋转至上方，此时下落，研磨桶底部与成排的永磁铁相对应，固液混合物受磁力重力作用形成落差速度，直接落到研磨桶底部；研磨桶自转同时，电机三驱动研磨桶在箱体上做往复运动，当研磨桶到达箱体端部时，研磨桶反向自转，机体底座对箱体形成水平方向的往复运动，磁针、磁性研磨粒子混合物对工件表面一次或多次的滑擦、撞击、滚压，实现微量的磨削加工，改善工件表面形貌，完成工件的光整加工。