一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及內(nèi)表面拋光去毛刺的光整裝置，尤其是一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著制造技術(shù)發(fā)展，在液壓、生物醫(yī)療、核工業(yè)、航空等領(lǐng)域?qū)芗?nèi)表面質(zhì)量要求也越來越高。在液壓管道和元件中，內(nèi)壁表面的微量毛刺或粗糙度值稍大都會對液體傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及傳送效率產(chǎn)生影響，使得液壓系統(tǒng)維護頻率增加、可靠性下降、甚至會導致液壓元件提前損壞，從而影響整體性能；另外內(nèi)壁毛刺的存在，也會污染內(nèi)部傳輸液體的純度；生物醫(yī)療類器械管件內(nèi)表面的微裂紋極易附著微小顆粒等雜物，且不易被清洗干凈，這些雜物及脫落的毛刺若隨藥液進入人體，將給人身安全帶來極大的隱患。大多管件的內(nèi)表面都是通過傳統(tǒng)加工方法獲得，這些加工方法不可避免的會在內(nèi)壁產(chǎn)生毛刺、微裂紋和其他的加工缺陷。
[0003]查閱相關(guān)文獻，中國專利公布的“奧氏體不銹鋼小孔電解拋光方法”，公開(公告)號CN 101892511A，依據(jù)陽極發(fā)生氧化、陰極發(fā)生還原的化學反應原理，利用電能和化學能將孔相貫處毛刺及壁面波峰進行溶解去毛刺。該拋光方法中拋光液含有磷酸1000-1250g，硫酸200-260g，無水乙醇180-240g。但是拋光液對金屬的腐蝕性大，對人的皮膚和眼睛有傷害，且加工后的廢液難以處理，不利于環(huán)境保護，并且僅可加工導電材料。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，能夠?qū)Ψ菍Т殴ぜ膬?nèi)孔、多孔圓管內(nèi)表面、細管內(nèi)表面、方管內(nèi)表面以及多組細管內(nèi)表面進行高效地光整，可以降低表面粗糙度值和去除表面毛刺，最終獲得理想的內(nèi)表面質(zhì)量。
[0005]本實用新型提供的一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置包括:主軸電機、主軸、卡盤、工件、線圈、磁極、導磁體、磁性磨料、尾座、底座、墊塊、支座和漆包線，所述主軸電機和主軸固定在支座上，主軸電機通過主軸、卡盤與工件連接，工件尾部由尾座支撐；所述漆包線纏繞成兩個線圈，兩個線圈包裹工件，并通入單相交流電流，兩個線圈由兩個墊塊支撐并固定；所述磁極為兩個，兩個磁極通過導磁體連接，放入工件內(nèi)部，并填入磁性磨料與研磨液；所述的墊塊、支座和尾座通過螺栓固定在底板上。
[0006]所述的磁極為軸向充磁的圓柱磁極，磁極的材料為釹鐵硼，磁極的直徑小于管件內(nèi)徑，可根據(jù)管徑的大小選用合適的尺寸。
[0007]所述的磁性磨料由磨粒相Al2O3粒子和鐵磁相Fe粒子經(jīng)過混合、壓塊、燒結(jié)、破碎、篩分工藝制備，其粒徑范圍在50-350 μ mo磨料粒徑、重量和研磨液種類，均根據(jù)工件材料和特性選擇，以提高光整質(zhì)量和效率。
[0008]所述的線圈左右兩側(cè)線圈的旋向相反，當左線圈產(chǎn)生的磁場吸引整體磁極向左運動同時，右線圈產(chǎn)生的磁場排斥整體磁極向I運動；當電流方向改變后，右線圈產(chǎn)生磁場吸引整體磁極向右運動同時，左線圈產(chǎn)生的磁場排斥整體磁極向右運動，完成一個循環(huán)。
[0009]所述的主軸電機為伺服電機、步進電機、可調(diào)速直流電機或可變頻交流電機。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有同類裝置比較，其顯著的有益效果體現(xiàn)在:
[0011]本實用新型采用磁力研磨技術(shù)，磁極與工件保持l_2mm的間隙，在磁極與工件的間隙內(nèi)填入適量的磁性磨料與研磨液，磁性磨料在磁場的作用下被磁化并沿磁力線方向形成柔性的磁粒刷壓附到工件表面。當工件與磁極間有相對運動時，磁性研磨粒子對工件摩擦、擠壓、切削作用，隨著時間的延續(xù)，微量的材料被去除，從而達到去毛刺和表面光整的目的。
[0012]本實用新型采用線圈產(chǎn)生的磁場力和永久磁鐵產(chǎn)生的磁場力相結(jié)合的方式，可以通過數(shù)字電源設置電流的大小和電流換向的頻率來控制磁場力，磁極的往復運動次數(shù)和速度，操作簡單、裝置體積小、加工效率高。
[0013]本實用新型可對非導磁工件內(nèi)表面進行光整加工，通用性好。不僅可以對非導磁工件的內(nèi)孔、多孔圓管內(nèi)表面、細管內(nèi)表面、方管內(nèi)表面進行高效地光整，還可以對多組細管內(nèi)表面同時光整，大大提高光整效率。經(jīng)過光整后的內(nèi)表面粗糙度值降低、毛刺被去除，而且還具有改善表面殘余應力、提高表面疲勞強度等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1是一種適用于非導磁工件內(nèi)表面光整的磁力研磨裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型加工多孔管類內(nèi)壁的示意圖。
[0016]圖3是本實用新型同時加工多組細管內(nèi)壁的示意圖。
[0017]圖4是本實用新型對不銹鋼SUS304材料管內(nèi)壁拋光前表面粗糙對比圖。
[0018]圖5是本實用新型對不銹鋼SUS304材料管內(nèi)壁拋光后表面粗糙對比圖。
[0019]圖中編號:1一主軸電機；2 —主軸；3 —卡盤；4一工件；5—線圈(2個)；6—磁極(2個)；7 —導磁體；8—磁性磨料；9一尾座；10—底座；11 一墊塊(2個)；12—支座；13—漆包線。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如附圖1所示，一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，該裝置由主軸電機1、主軸2、卡盤3、工件4、線圈5、磁極6、導磁體7、磁性磨料8、尾座9、底座10、墊塊11、支座12和漆包線13構(gòu)成，所述主軸電機I和主軸2固定在支座12上，主軸電機I通過主軸2、卡盤3與工件4連接，工件4尾部由尾座9支撐；所述漆包線13纏繞成兩個線圈5，兩個線圈5包裹工件4，并通入單相交流電流，兩個線圈5由兩個墊塊11支撐并固定；所述磁極6為兩個，兩個磁極6通過導磁體7連接，放入工件4內(nèi)部，并填入磁性磨料8與研磨液；所述的墊塊11、支座12和尾座9通過螺栓固定在底板10上。磁極6為軸向充磁圓柱磁極Φ 15 X 10mm，采用釹鐵硼材料制成，工件⑷為3υ3304Φ25 X Φ 18 X 500_。在磁極6與工件4的間隙內(nèi)填入粒徑為150 μm的磁性磨料8與研磨液。啟動主軸電機I帶動工件4旋轉(zhuǎn)。利用數(shù)字電源預先設置好電流大小、電流換向頻率以及工作時間，左線圈通入單相交流電流產(chǎn)生磁場(N極)吸引左磁極(S極)向左運動，同時，右線圈產(chǎn)生磁場(N極)排斥右磁極(N極)向左運動；同理電流反相時，右線圈產(chǎn)生磁場(S極)吸引右磁極(N極)向右運動，左線圈產(chǎn)生磁場(S極)排斥左磁極(S極)向右運動，如此的往復運動。磁性磨料與工件內(nèi)表面接觸產(chǎn)生摩擦、擠壓、切削作用，從而達到去除毛刺和內(nèi)壁缺陷的效果。
[0022]實施例2
[0023]如圖1和圖2所示，以加工多孔管類內(nèi)壁為例。
[0024]一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，該裝置由主軸電機1、主軸2、卡盤3、工件4、線圈5、磁極6、導磁體7、磁性磨料8、尾座9、底座10、墊塊11、支座12和漆包線13構(gòu)成，所述主軸電機I和主軸2固定在支座12上，主軸電機I通過主軸2、卡盤3與工件4連接，工件4尾部由尾座9支撐；所述漆包線13纏繞成兩個線圈5，兩個線圈5包裹工件4，并通入單相交流電流，兩個線圈5由兩個墊塊11支撐并固定；所述磁極6為兩個，兩個磁極6通過導磁體7連接，放入工件4內(nèi)部，并填入磁性磨料8與研磨液；所述的墊塊11、支座12和尾座9通過螺栓固定在底板10上。工件4為H65黃銅Φ 50 X Φ40 X 400mm，管上開有Φ8ι?πι的徑向圓孔，工件4由卡盤⑶夾持做圓周運動，Φ30X 1mm的圓柱軸向磁極6連接導磁體7，導磁體7上粘有25 X 1X 1mm的矩形磁極，定量的粒徑為150 μπι的磁性磨料8與研磨液填入工件內(nèi)表面，漆包線13纏繞的線圈5通入單相交流電流，電流大小、電流換向頻率以及工作時間由數(shù)字電源預先設置，左線圈通入單相交流電流產(chǎn)生磁場(S極)吸引左磁極(N極)向左運動，同時，右線圈產(chǎn)生磁場(S極)排斥右磁極(S極)向左運動；同理電流反相時，右線圈產(chǎn)生磁場(N極)吸引右磁極(S極)向右運動，左線圈產(chǎn)生磁場(N極)排斥左磁極(N極)向右運動，如此的往復運動實現(xiàn)對多孔的去毛刺和管內(nèi)壁的拋光。
【主權(quán)項】
1.一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，其特征是該裝置包括:主軸電機、主軸、卡盤、工件、線圈、磁極、導磁體、磁性磨料、尾座、底座、墊塊、支座和漆包線，所述主軸電機和主軸固定在支座上，主軸電機通過主軸、卡盤與工件連接，工件尾部由尾座支撐；所述漆包線纏繞成兩個線圈，兩個線圈包裹工件，并通入單相交流電流，兩個線圈由兩個墊塊支撐并固定；所述磁極為兩個，兩個磁極通過導磁體連接，放入工件內(nèi)部，并填入磁性磨料與研磨液；所述的墊塊、支座和尾座通過螺栓固定在底板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，其特征是所述的磁極為軸向充磁的圓柱磁極，磁極的材料為釹鐵硼，磁極的直徑小于管件內(nèi)徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，其特征是所述的線圈左右兩側(cè)旋向相反，當左線圈產(chǎn)生的磁場吸引整體磁極向左運動同時，右線圈產(chǎn)生的磁場排斥整體磁極向左運動；當電流方向改變后，右線圈產(chǎn)生磁場吸引整體磁極向右運動同時，左線圈產(chǎn)生的磁場排斥整體磁極向右運動，完成一個循環(huán)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于非導磁工件內(nèi)表面高效光整的裝置，能夠?qū)Ψ菍Т殴ぜ膬?nèi)孔、多孔圓管內(nèi)表面、細管內(nèi)表面、方管內(nèi)表面以及多組細管內(nèi)表面進行高效地光整。該裝置包括：主軸電機、主軸、卡盤、工件、線圈、磁極、導磁體、磁性磨料、尾座、底座、墊塊、支座和漆包線，所述主軸電機和主軸固定在支座上；所述漆包線纏繞成兩個線圈，兩個線圈包裹工件；所述磁極為兩個，兩個磁極通過導磁體連接；所述的墊塊、支座和尾座通過螺栓固定在底板上。本實用新型使經(jīng)過光整后的內(nèi)表面粗糙度值降低、毛刺被去除，而且本實用新型還具有改善表面殘余應力、提高表面疲勞強度等優(yōu)點。
【IPC分類】B24B1/00
【公開號】CN204711704
【申請?zhí)枴緾N201520288011
【發(fā)明人】焦安源, 全洪軍, 沈樹林, 高洋
【申請人】遼寧科技大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月5日