专利名称：增压型磁力研磨抛光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及研磨抛光装置，尤其是一种增压型磁力研磨抛光装置。
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，因磁场作用，磁性研磨粒子被磁化成磁力刷压附在工件表面。随着磁极与工件之间的相对运动，磁性研磨粒子对工件摩擦、挤压，达到研磨抛光目的。因磁力刷与工件柔性接触，不会对工件表面带来损伤，但也导致工件表面的形状精度很难提高，且加工效率也较传统机械加工低很多，尤其是针对硬度较高的磨具钢、合金钢时，加工时间显著提升，甚至无法加工。
发明内容本实用新型提供了一种增压型磁力研磨抛光装置，可对平面、曲面等进行高效研磨抛光，最终获得均匀的表面质量。本实用新型提供的增压型磁力研磨抛光装置由下列部件构成刀柄(I)、导向套(10)、紧固螺栓(11)，导向套(10)依靠紧固螺栓(11)与刀柄(I)固定。导向轴(9)与导向套(10)配合。限位挡圈(5)通过弹性挡圈(4)固定在导向轴(9)的上端。导向轴(9)上端轴肩处装有调节垫片(3)，在调节垫片(3)与刀柄(I)之间装有螺旋弹簧(2)。导向轴(9)的下端通过连接杆(6)与联轴器(7)和磁极(8)连接。所述刀柄(I)为通用刀柄型，安装在数控机床主轴上。所述导向杆(9 )与导向套(10 )为滚珠花键联接，导向杆(9)在导向套(10)内沿轴向滑动。本实用新型提供的增压型磁力研磨抛光装置，其磁极(8)采用由强磁性材料制造成型，而在磁极(8)底端可以加工有多种形槽，可以将磁场分布梯度化，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。刀柄(I)可以安装在机床主轴或者多轴机器人末端，并由主轴或多轴机器人驱动旋转。紧固螺栓(11)将刀柄(I)和导向套(10)固定，并能将刀柄(I)的旋转运动传递给导向套(10)。导向套(10)通过滚珠花键与导向轴(9)配合，并通过导向轴(9)、连接杆(6)和联轴器(7)将旋转运动送至磁极(8)。磁极(8)为强磁性材料加工而成，其形状结构可以为多种类型，具体可以参照工件的材料属性、外观形貌和加工精度要求等进行设计。磁极(8)下端吸附磁性磨料和研磨液混合物，在磁场的作用下，对工件表面进行研磨抛光。所述限位挡圈对导向轴(9)起到了轴向限位作用，可以防止导向轴(9)向下从导向套(10)内脱出。本实用新型提供的增压型磁力研磨抛光装置与现有同类装置比较，其显著的有益效果体现在该装置可以安装于数控机床主轴或多自由度机器人端部，在对工件进行磁力研磨抛光的同时，可以对工件施加法向压力。该压力可以显著提高磁力研磨和抛光效率，并能有效改善工件表面形状精度。该压力可以预设，并能通过改变装置与工件之间的间隙对压力进行动态实时调节。还可以调整磁石规格、磁极形状、加工间隙、主轴转速、磨料类比和配比
坐寸O本实用新型具有体积小、结构简单、加工效率高、安装方便、增压压力调节方便等优点；采用刀柄结构，方便与多种加工设备或装置连接，通用性好；该装置在预压力设定完毕后，可以与机器人或数控设备配合，不中断加工的前提下，通过改变刀柄与工件间隙，获得不同的表面精度；与该装置配合的研磨抛光工艺升温较小，工件表面不易形成变质层。
图I是增压型磁力研磨抛光装置整体结构示意图。图2是实施例加工前后粗糙度对比图。·[0014]图中标示为1_刀柄；2_螺旋弹黃；3_调节塾片；4_弹性挡圈；5_限位挡圈；6_连接杆；7-联轴器；8_磁极；9_导向轴；10_导向套；11_紧固螺栓。
具体实施方式
如附图I所示，增压型磁力研磨抛光装置的具体结构如下刀柄1，其上端为通用管式刀柄状，直径为20mm，由数控铣床主轴夹具夹持，并由主轴驱动旋转。刀柄I材质为金属铝，即不导磁，又可以减少整个装置的重量。导向套10通过紧固螺栓11与刀柄I固定，导向套10还与导向轴9通过滚珠导向花键连接，导向轴9的外花键数为六个，每个花键槽内都装有滚珠，滚珠与导向套10内花键槽配合，限制了导向轴9的旋转运动，但导向轴9可以在导向套10内沿轴线自由滑动。导向套10将刀柄I的旋转运动传递到导向轴9。导向轴9下端通过M8螺纹与连接杆6固定。联轴器7将连接杆6与磁极8相连，并最终将刀柄的旋转运动传递到磁极8，磁极8直径为12mm，下端圆角半径为2. 5mm,由强磁性材料铷铁硼制成。装在导向轴9上部的限位挡圈5和弹性挡圈4可以防止导向轴9从导向套内滑出，对导向轴起到了向下限位的作用。当磁极表面吸附了磁性粒子和研磨液等并开始对工件表面进行研磨抛光时，若减小刀柄I与工件的间隙，则导向轴9顶端轴肩处安装的调节垫片3就会使螺旋弹簧2被压缩，从而实现对工件表面的增压，达到提高加工效率的目的。调节垫片3的厚度尺寸分别为和3mm，每种尺寸都有多个，可以组合成多种尺寸。螺旋弹簧簧丝米用直径为I. 6mm的65Mn材料制成，中径为20mm,总圈数为6. 5圈。由三轴数控铣床主轴驱动本装置对磨具钢平面进行加工，磁极转速800r/min ;采用磁性磨料为烧结磨料(铁与三氧化二铝)60目，质量为7g ;初始施加压力300kPa ;主轴的横向进给速度为10mm/min ;采用水溶性研磨液；加工2分钟后，如图2所示，工件的表面粗糙度Ra的平均值由I. 48降至O. 13，Ra最小区域的值为O. 11。
权利要求1.一种增压型磁力研磨抛光装置，其特征在于该装置由下列部件构成 刀柄(I)、导向套(10)、紧固螺栓(11)，导向套(10)依靠紧固螺栓(11)与刀柄(I)固定，导向轴(9)与导向套(10)配合，限位挡圈(5)通过弹性挡圈(4)固定在导向轴(9)的上端，导向轴(9)上端轴肩处装有调节垫片(3)，在调节垫片(3)与刀柄(I)之间装有螺旋弹簧(2)，导向轴(9)的下端通过连接杆(6)与联轴器(7)和磁极(8)连接。
2.根据权利要求I所述的增压型磁力研磨抛光装置，其 特征在于其中的刀柄(I)为通用刀柄型，安装在数控机床主轴上。
3.根据权利要求I所述的增压型磁力研磨抛光装置，其特征在于其中的导向轴(9)与导向套(10)为滚珠花键联接，导向轴(9)在导向套(10)内沿轴向滑动。
专利摘要本实用新型公开了一种增压型磁力研磨抛光装置，在传统磁力研磨加工的基础上，增加了磁极对工件的法向压力，可以提高研磨抛光的效率，获得均匀的表面质量。该装置具有刀柄，刀柄与导向套通过紧固螺栓固定。导向轴与导向套通过导向花键配合，周向限位但允许在轴向自由滑动。导向轴下端通过连接杆和联轴器与磁极连接。导向轴上端装有螺旋弹簧、调整垫片、弹性挡圈和限位环，通过工件对螺旋弹簧的预压缩，实现增压作用。本实用新型装置加工效率高、结构简单且安装方便；能与多种机械加工设备或装置直接连接。可以广泛应用于各种平面、曲面精整，特别适合于硬度高、原始粗糙度值大的平面、曲面的高效研磨抛光。
文档编号B24B1/00GK202684650SQ20122029626
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者焦安源, 陈燕, 黄慧, 白宁山, 刘昭前, 丁伟, 王显康 申请人:辽宁科技大学