一种用于非导磁薄板类零件的研磨抛光装置及方法与流程

本发明属于精密加工与特种加工技术领域，尤其涉及一种用于非导磁薄板类零件的研磨抛光装置及方法。

背景技术：

随着电子产品、精密仪表、航空航天等高精尖制造业的快速发展，异形薄板类零件在生产制造过程中扮演着重要角色。受加工工艺的限制，大多数薄板类零件表面划痕、斑点、棱边处的毛刺等缺陷较为明显。这不仅影响其美观而且影响其使用寿命。如：一些需要电镀、喷涂的薄板类零件，基体的平面光整度直接影响电镀、喷涂的效果；

一些半圆面、复杂曲面以及带有沟槽或局部镂空的异形薄板类零件，用传统方法很难实现对零件上的沟槽或镂空部位的光整加工，如：手机的后壳大多属于薄板类零件，随着电子产品的快速更新换代，对此类薄板类零件需求量也在不断加大，采用传统研磨抛光加工方法，工人工作强度高，加工效率低。

中国专利公开号cn108311959a，公开了一种非导磁平面抛光装置及抛光方法，中国专利公开号cn103273385a，公开了一种匀强磁场的面接触磁流变平面抛光装置。两个装置均采用永磁极旋转带动磁性磨粒对工件表面进研磨，转速高，磁性研磨粒子易受离心力作用飞溅，采用永磁极，不利于研磨粒子的翻滚，切削刃的更新。

中国专利公开号cn101767307a，公开了一种不锈钢薄板研磨机，该装置能够实现不锈钢薄板表面的光整加工，但是对于带有沟槽或镂空等不在同一平面上的薄板类零件无法实现对其部位的光整加工；中国专利公开号cn202985324u，公开了用于冲压异形薄板棱边去毛刺的磁研磨机，该装置能够实现对冲压件异形薄板零件棱边毛刺的去除，无法同时实现对异形薄板类零件的面及镂空处的光整加工。

同时，现有技术中，研磨装置不能在研磨过程中充分均匀的去除薄板类零件棱边及沟槽处的毛刺。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于非导磁薄板类零件的研磨抛光装置及方法，可实现对大批量异形薄板类零件的抛光、去毛刺，尤其是对薄板类零件的边缘、棱边及沟槽或镂空处的表面处理，能够提高研磨效率，有效增强零件使用的稳定性及光整度。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于非导磁薄板类零件的研磨抛光装置，包括机体底座、磁场发生装置、夹持装置、摆动自转装置、公转电机、公转电机座、丝杠滑块、丝杠电机、容器、丝杠、支撑立柱，机体底座上固定连接有箱体，箱体上固定有磁场发生装置，磁场发生装置顶部设有容器，容器内设有磁粒刷；公转电机固定在公转电机座上，公转电机通过法兰联轴器与摆动自转装置连接，公转电机驱动摆动自转装置旋转；摆动自转装置上径向均布固定有夹持装置，夹持装置可探入容器内；支撑立柱底部与机体底座固定连接，顶部固定有丝杠电机，丝杠电机的输出轴与设置在支撑立柱内部的丝杠连接，丝杠与丝杠滑块配合，丝杠滑块与公转电机座固定连接。

所述的摆动自转装置包括气缸固定架、连接轴、联轴器、自转电机固定架、自转电机、迷你气缸；自转电机固定架通过法兰联轴器与公转电机连接，自转电机径向均布固定在自转电机固定架上，自转电机通过联轴器与连接轴连接，连接轴另一端与夹持装置顶部中央铰链连接，连接轴中下段固定连接有气缸固定架，迷你气缸固定在气缸固定架上，迷你气缸的活塞杆与夹持装置顶部连接，迷你气缸活塞杆的伸缩实现夹持装置的摆动。

所述的夹持装置包括真空吸盘、弹簧、夹持装置连接端、气缸装置连接端、真空发生器、气管；气管一端与真空发生器连接，另一端与真空吸盘连接，气管外部套有复位弹簧，真空发生器顶部中间位置固定有夹持装置连接端，夹持装置连接端与摆动自转装置的连接轴铰接，真空发生器顶部边缘位置固定有气缸装置连接端，气缸装置连接端与迷你气缸的活塞杆铰接，用以实现在迷你气缸伸缩时，夹持装置摆动；真空发生器与空压机相连接，空压机为真空发生器提供气源，确保夹持装置对工件的吸附夹持。

所述的磁场发生装置包括壳体、散热风扇、电工板、电磁铁线圈、电磁铁铁芯、水冷却管；电磁铁线圈、水冷却管、电磁铁铁芯、散热风扇均设置在壳体内，电磁铁铁芯外部缠绕电磁铁线圈，电磁铁线圈外部螺旋缠绕水冷却管，壳体两侧设有散热风扇，散热风扇与水冷却管对应，壳体顶部固定有电工板。

所述的研磨抛光装置通过电磁铁固定板固定在箱体上。

所述的磁粒刷是由磁性研磨粒子与水基研磨液混合后，再通过磁场发生装置吸附形成；磁性研磨粒子由铁基相和研磨相组成。

所述的摆动自转装置为1件以上。

一种非导磁薄板类零件研磨抛光方法，包括以下步骤：

1)将薄板类零件放在真空吸盘下方，通过空压机提供动力源，真空吸盘将薄板类零件吸附固定；

2)将磁性研磨粒子与水基研磨液充分混合均匀，倒入容器中，水冷却管通水，散热风扇转动，电磁铁通电，受磁场发生装置作用，磁性研磨粒子在容器底部形成磁粒刷；

3)丝杠电机运转，驱动丝杠滑块下移，进而带动夹持装置下移，薄板类零件与磁粒刷充分接触，丝杠电机停止转动；

4)公转电机与自转电机同时启动，分别正向旋转360度后，再反向旋转360度，依此往复转动，磁性研磨粒子上的研磨相不断的对薄板类零件表面滑擦、刻划，实现对薄板类零件表面的微量磨削；

5)在研磨抛光过程中，控制迷你气缸的伸缩，实现夹持装置的摆动，可充分研磨薄板类零件棱边处，并且能够去除棱边处毛刺，研磨抛光更均匀充分；

6)电磁铁断电，公转电机与自转电机同时停止，丝杠电机运转，带动夹持装置上移，直到薄板类零件提升至容器上方，丝杠电机停止转动，关闭真空吸盘，取下薄板类零件，完成薄板类零件的一面研磨抛光，翻转薄板类零件重复上述步骤，对薄板类零件另一面的研磨抛光，完成对薄板类零件的研磨抛光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用多种机械运动结合磁力研磨法，有效去除薄板类零件棱边上的毛刺、卷边等加工缺陷，并能够充分的完成对薄板类零件的研磨抛光。在保证自转工件不干涉的情况下，可根据加工零件数量适当增减自转电机工位的数量来提高研磨效率。利用容器，电磁铁吸附磁性研磨粒子，工件旋转的方法，解决了传统永磁极带动磁性研磨粒子旋转研磨抛光工件时，磁性研磨粒子飞溅的问题。电磁铁的通断电，不断更新研磨相，结合研磨抛光过程中不断摆动夹持装置，能够实现半圆面、复杂曲面以及带有沟槽或局部镂空的异形薄板类零件的光整加工，使研磨抛光更加均匀充分。本发明操作简单，节约人力成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是摆动自转装置的结构示意图。

图3是夹持装置的结构示意图。

图4是磁场发生装置的结构示意图。

图5是研磨抛光工作状态图。

图中：1-机体底座2-电控柜3-磁场发生装置4-夹持装置5-摆动自转装置6-法兰联轴器7-公转电机8-公转电机座9-丝杠滑块10-丝杠电机11-容器12-容器挡圈13-丝杠14-空压机15-支撑立柱16-气缸固定架17-连接轴18-联轴器19-法兰盘20-自转电机固定架21-自转电机22-迷你气缸23-真空吸盘24-弹簧25-夹持装置连接端26-气缸装置连接端27-真空发生器28-气管29-散热风扇30-电工板31-电磁铁线圈32-电磁铁铁芯33-水冷却管34-电磁铁固定板35-铁基相36-研磨相37-薄板类零件38-磁性研磨粒子39-水基研磨液40-磁粒刷。

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1，一种用于非导磁薄板类零件的研磨抛光装置，包括机体底座1、磁场发生装置3、夹持装置4、摆动自转装置5、公转电机7(m3)、公转电机座8、丝杠滑块9、丝杠电机10(m1)、容器11、丝杠13、支撑立柱15，机体底座1上固定连接有箱体，箱体上固定有磁场发生装置3，磁场发生装置3顶部设有容器11，容器11内设有磁粒刷40；公转电机7固定在公转电机座8上，公转电机7通过法兰联轴器6与摆动自转装置5连接，公转电机7驱动摆动自转装置5旋转；摆动自转装置5上径向均布固定有夹持装置4，夹持装置4可探入容器11内；支撑立柱15底部与机体底座1固定连接，顶部固定有丝杠电机10，丝杠电机10的输出轴与设置在支撑立柱15内部的丝杠13连接，丝杠13与丝杠滑块9配合，丝杠滑块9与公转电机座8固定连接。研磨抛光装置通过电磁铁固定板34固定在箱体上。摆动自转装置5为1件以上，以提高研磨效率，或者增强夹持力度。箱体内设有空压机14和电控柜2，电控柜2用以控制电机的运行。

见图2，摆动自转装置5包括气缸固定架16、连接轴17、联轴器18、自转电机固定架20、自转电机21(m2)、迷你气缸22；自转电机固定架20通过法兰联轴器6的法兰盘19与公转电机7连接，自转电机21径向均布固定在自转电机固定架20上，自转电机21通过联轴器18与连接轴17连接，连接轴17另一端与夹持装置4顶部中央铰链连接，连接轴17中下段固定连接有气缸固定架16，迷你气缸22固定在气缸固定架16上，迷你气缸22的活塞杆与夹持装置4顶部连接，迷你气缸22活塞杆的伸缩实现夹持装置4的摆动。

见图3，夹持装置4包括真空吸盘23、弹簧24、夹持装置连接端25、气缸装置连接端26、真空发生器27、气管28；气管28一端与真空发生器27连接，另一端与真空吸盘23连接，气管28外部套有复位弹簧24，真空发生器27顶部中间位置固定有夹持装置连接端25，夹持装置连接端25与摆动自转装置5的连接轴17铰接，真空发生器27顶部边缘位置固定有气缸装置连接端26，气缸装置连接端26与迷你气缸22的活塞杆铰接，用以实现迷你气缸22伸缩，夹持装置4摆动；真空发生器27与空压机14相连接，空压机14为真空发生器27提供气源，确保夹持装置4对工件的吸附夹持。弹簧24在真空吸盘23吸附薄板类零件37时为收缩状态，弹簧24底部抵靠在真空吸盘23上，以增加真空吸盘23的吸附力，提高吸附稳定性。

见图4，磁场发生装置3包括壳体、散热风扇29、电工板30、电磁铁线圈31、电磁铁铁芯32、水冷却管33；电磁铁线圈31、水冷却管33、电磁铁铁芯32、散热风扇29均设置在壳体内，电磁铁铁芯32外部缠绕电磁铁线圈31，电磁铁线圈31外部螺旋缠绕水冷却管33，壳体两侧设有散热风扇29，散热风扇29与水冷却管33对应，壳体顶部固定有电工板30，电工板30上固定有容器挡圈12，用以限定容器11的位置。

见图5，磁粒刷40是由磁性研磨粒子38与水基研磨液39混合后，再通过磁场发生装置3吸附形成；磁性研磨粒子38由铁基相35和研磨相36组成。

见图1-图5，非导磁薄板类零件研磨抛光方法，包括以下步骤：

1)将薄板类零件37放在真空吸盘23下方，通过空压机14提供动力源，真空吸盘23将薄板类零件37吸附固定；

2)将磁性研磨粒子38与水基研磨液39充分混合均匀，倒入容器11中，水冷却管33通水，散热风扇29转动，电磁铁通电，受磁场发生装置3作用，磁性研磨粒子38在容器11底部形成磁粒刷40；

3)丝杠电机10运转，驱动丝杠滑块9下移，进而带动夹持装置4下移，薄板类零件37与磁粒刷40充分接触，丝杠电机10停止转动；

4)公转电机7与自转电机21同时启动，分别正向旋转360度后，再反向旋转360度，依此往复转动，磁性研磨粒子38上的研磨相36不断的对薄板类零件37表面滑擦、刻划，实现对薄板类零件37表面的微量磨削；

5)在研磨抛光过程中，控制迷你气缸22的伸缩，实现夹持装置4的摆动，可充分研磨薄板类零件37棱边处，并且能够去除棱边处毛刺，研磨抛光更均匀充分；

6)电磁铁断电，公转电机7与自转电机21同时停止，丝杠电机10运转，带动夹持装置4上移，直到薄板类零件37提升至容器11上方，丝杠电机10停止转动，关闭真空吸盘23，取下薄板类零件37，完成薄板类零件37的一面研磨抛光，翻转薄板类零件37重复上述步骤，对薄板类零件37另一面的研磨抛光，完成对薄板类零件37的研磨抛光。

本发明利用多种机械运动结合磁力研磨法，有效去除薄板类零件37棱边上的毛刺、卷边等加工缺陷，并能够充分的完成对薄板类零件37的研磨抛光。在保证自转工件不干涉的情况下，可根据加工零件数量适当增减自转电机21工位的数量来提高研磨效率。利用容器11，电磁铁吸附磁性研磨粒子38，工件旋转的方法，解决了传统永磁极带动磁性研磨粒子38旋转研磨抛光工件时，磁性研磨粒子38飞溅的问题。电磁铁的通断电，不断更新研磨相36，结合研磨抛光过程中不断摆动夹持装置4，使研磨抛光更加均匀充分。本发明操作简单，节约人力成本。