[发明专利]磁力抛光加工中心机床磁性磨料自动更换装置及方法

说明书

技术领域

本发明提供一种磁力抛光加工中心机床的磁性磨料自动更换装置及方法，属于磁性磨料自动更换技术，尤其涉及一种利用磁场强弱程度来控制磨料吸附量的技术，属于金属零件表面抛光加工设备领域。

背景技术

在磁力抛光加工过程中，一方面，由于磁性磨料的粗细和成分对加工的效率和质量有直接影响，加工通常要进行多遍才能完成，从第一遍到最后一遍的多遍加工中，磁性磨料需要由粗到细进行更换，以求得到高的加工效率和高的加工质量；另一方面，磁性磨料由于磨损存在一定的使用寿命，超过一定的加工时间磁性磨料的加工能力就会丧失，为了保证加工的质量，在同一遍的加工中，磁性磨料也需要定时更换。

用废的磁性磨料需要放回废料斗，磁性磨料如何更换、何时更换？每次更换量的多少如何控制？如何保证不同编号磁性磨料的选取准确无误？这些问题都是磁力抛光加工中心机床使用中需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种结构简单、实用的磁性磨料自动更换装置及方法，实现磁性磨料准确、高效率的更换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁力抛光加工中心机床的磁性磨料自动更换装置及方法，其特征在于：磁力抛光加工中心机床主轴下方固定安装电磁抛光头，电磁抛光头下方的工具磁极下端吸附磁性磨料，磁性磨料按编号的不同放置在磁性磨料库对应编号的磨料斗中，废磨料斗设置在磁性磨料库的一侧，磨料斗和废磨料斗均固定在磁性磨料库的底座上，磁性磨料库固定安装在工作台上。

磁性磨料的自动更换方法包括相同编号磁性磨料的自动更换和不同编号磁性磨料的自动更换。自动更换过程：如果工具磁极吸附有磁性磨料，控制系统首先控制工具磁极移动至废磨料斗的上方，断开电磁线圈的电流，让磨料落入废磨料斗中；然后控制工具磁极按照程序设置的磨料号移动到相应编号的磨料斗中，给电磁线圈接通设定大小的弱电流，让工具磁极吸附到一定量的磁性磨料，控制工具磁极上移一定距离，再控制电磁线圈切换到设定大小的强电流，让工具磁极将磁性磨料吸牢。

所述的电磁抛光头包括磁芯、电磁线圈和工具磁极，磁芯在电磁线圈的中心，电磁线圈连接电流控制器，磁芯的上端的柄端固定在磁力抛光加工中心机床主轴的下端，磁芯的下端通过螺纹配合连接工具磁极，工具磁极端部设置若干矩形槽。工具磁极的端部设置3-10个矩形槽，矩形槽用于改变工具磁极端部的磁场分布。使用时，电磁线圈的电流由控制系统通过电流控制器进行控制，通电后工具磁极产生的磁场将磁性磨料牢固地吸附。工具磁极的端部为平面时为平头磁极，用于平面加工；当工具磁极的端部为一球面时为球头磁极，用于曲面加工。

所述的磁性磨料库固定安装在工作台的一侧，磁性磨料库采用非导磁材料制作，磁性磨料库包括10-17个盛放磁性磨料的磨料斗、1个废磨料斗、底座和螺纹定位孔，磨料斗和废磨料斗固定在磁性磨料库的底座上，底座设置螺纹定位孔，螺栓和螺母通过螺纹定位孔将磁性磨料库固定在工作台上，磨料斗为圆柱状容腔，容腔深度50mm~80mm,废磨料斗设置在磁性磨料库的一侧，废磨料斗的容积为磨料斗容腔容积的4倍以上。磁性磨料库用于放置不同粗细和成分的磁性磨料，实现磁性磨料由粗到细的更换，从而加工出高表面质量的工件。每个磨料斗都有一个编号，根据需要不同的磨料斗放入不同的编号的磁性磨料，便于加工中磁性磨料的选取和自动更换。磨料斗和废磨料斗可方便的固定和取下。

一种磁力抛光加工中心机床磁性磨料的自动更换方法，包括工作台（13）水平移动控制装置、磁力抛光加工中心机床主轴的电气驱动机构和电磁抛光头的电流控制器分别连接控制系统，其特征在于：具体步骤为：1）将加工所需的不同粒度的磁性磨料分别放入磁性磨料库的不同容腔中，然后进行编号，再将编号输入控制系统中的参数控制区；2）通过计时器来记录磁性磨料的工作时间，控制系统控制电磁抛光头移动到磁性磨料库的上方，切断电磁抛光头的电磁线圈的电流，使刀具的工具磁极失去磁力，磁性磨料自动脱落；3）控制系统控制电磁抛光头移动到磁性磨料库盛放下一工步所需磁性磨料的容腔上方，将工具磁极插入容腔，将电磁线圈接通弱电流线路，让工具磁极端部吸到磁性磨料，然后控制电磁抛光头，带动工具磁极上移一定距离，离开容腔；4）电磁线圈自动切换到强电流线路，让工具磁极将磁性磨料吸牢，满足抛光需要；更换完毕。