[实用新型]一种磁场辅助外圆车削设备

说明书

本实用新型公开了一种磁场辅助外圆车削设备，包括：外圆车床，包括床身、能转动装设在床身上的夹具、主驱动机构、能滑动装设在床身上的进给座；在线充磁装置，包含电磁场发生装置，该电磁场发生装置包含由漆包线绕制的空心圆筒形的电磁线圈，该电磁场发生装置配套有直流电源控制系统，该直流电源控制系统与电磁线圈连接，该电磁场发生装置装设在进给座上且电磁线圈的轴线和夹具转动的轴线垂直，以使刀具机构和工件的接触区域始终处于电磁线圈产生的磁场作用区域内。它具有如下优点：通过在传统的外圆车削过程中，对车削区域施加电磁场，以达到车削过程中热能‑机械能‑磁能三者能量的复合作用，实现主动充磁和被动消磁的物理过程及磁场辅助外圆车削工件材料去除。

技术领域

本实用新型涉及一种外圆车削设备，尤其涉及一种磁场辅助外圆车削设备。

背景技术

零件加工追求的往往是一定工艺条件下的极限尺寸精度和加工表面质量，已有研究发现单纯依靠刀具、机床和工艺参数的改进和调整，很难有效提升极限加工精度。这种情况下，借助外界能量场抵消材料加工中的局部高温和材料大变形引起的负面影响是一个值得探索的新思路。能量场辅助加工方法是加工技术研究中的一个前沿和热点问题，该加工方法包括磁场辅助加工、超声振动辅助加工、离子束辅助加工、等离子注入辅助加工、激光辅助加工等多种具体的工艺方法。这些工艺方法的突出特点在于通过将高密度的外界能量(磁、振动、热、光)输入到加工区域，辅助或直接形成材料去除，从而达到许多传统加工难以达到的加工效果，如难加工材料的高效去除、脆性材料的塑性去除、黑色金属的金刚石刀具精密车削等。在这些加工方式中，磁场辅助加工是开展最早的一种能量场辅助加工方法，相对于其他能量场辅助加工，磁场辅助加工有成本低、操作简单、外加磁场容易移除、适用范围广等一系列优点。磁场对车削过程可能的有利影响主要体现在以下几个方面：1、磁致冷却技术；可能通过连续的外界充磁(主动充磁) 和车削热消磁(被动消磁)，快速、有效地带走车削区域的车削热，降低车削区产生的局部高温，可以使车削区域的温度均匀化，降低车削烧伤、车削残余应力和车刀的损耗；2、磁致相变作用；导磁材料的微观组织在磁场所造成的体积力作用下可能发生相变或阻止相变的发生。3、磁场伸缩效应；导磁材料在外界磁场的作用下，尺寸发生变化，造成材料的强化。利用磁致伸缩效应，可以改善金属去除过程的回弹现象，控制工件材料的非期望流动，有可能达到提高金属去除率的效果。4、定向性的磁场使车削液的毛细作用加强，提高车削液向车削区域的渗透能力。但如何利用磁能量场抵消或削弱高温和已加工表面变质等负面效应，进而实现磁场在车削区域的高效、定向、连续施加成为需要解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种磁场辅助外圆车削设备，其克服了背景技术中所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种磁场辅助外圆车削设备，包括：

外圆车床，包括床身、能转动装设在床身上的夹具、主驱动机构、能滑动装设在床身上的进给座、从驱动机构和刀具机构，该主驱动机构传动连接夹具以带动夹具转动，该夹具夹接工件，该从驱动机构传动连接进给座以带动进给座沿平行夹具转动轴线方向滑动，该刀具机构装设在进给座上；

在线充磁装置，包含电磁场发生装置，该电磁场发生装置包含由漆包线绕制的空心圆筒形的电磁线圈，该电磁场发生装置配套有直流电源控制系统，该直流电源控制系统与电磁线圈连接，该电磁场发生装置装设在进给座上且电磁线圈的轴线和夹具转动的轴线垂直，该刀具机构和工件的接触区域始终处于电磁线圈产生的磁场作用区域内。

一实施例之中：该夹具包括能转动装设在床身上的三爪卡盘，该三爪卡盘配套有尾架。

一实施例之中：该刀具机构包括刀架和装设在刀架上的车刀，该车刀和工件都由高速钢材料和碳钢材料中的至少一种制成。

一实施例之中：该直流电源控制系统采用可调直流电源控制系统。