[发明专利]一种仿形加工管件内表面的磁粒研磨装置及方法

说明书

本发明涉及一种仿形加工管件内表面的磁粒研磨装置及方法，所述磁粒研磨装置包括机架、主轴箱、三爪卡盘、纵向移动机构、横向移动机构、磁粒研磨机构、磁粒供料机构及控制系统。其中磁粒研磨机构由仿形磁极、磁极电机、伸缩杆组成，磁粒供料机构由伸缩导管、橡胶软管、供料泵及储料槽组成。本发明采用仿形磁极直接吸附磁性磨粒伸入管件内部进行加工的方式，仿形磁极旋转与管件自转形成复合轨迹加工，能够大幅提升加工质量和加工效率；并可实现变径管及长管的内表面研磨加工。

技术领域

本发明涉及磁粒研磨技术领域，尤其涉及一种仿形加工管件内表面的磁粒研磨装置及方法。

背景技术

近年来，随着磁粒研磨技术的出现，管件内表面的研磨问题得到解决。目前，磁粒研磨加工管件内表面时，大都采用管内填充磁性磨粒、管外固定永久磁铁吸引磨粒、配合管件自转实现研磨加工。这种方法加工的加工轨迹比较单一，加工质量和加工效率较低也是亟待解决的问题。

公开号为CN111266936A的中国专利申请公开了“一种电磁铁复合超声磁力研磨装置”，在管件内部放置辅助磁极吸附磨粒进行加工，其加工轨迹仍然较为单一，加工质量和加工效率不高。

发明内容

本发明提供了一种仿形加工管件内表面的磁粒研磨装置及方法，采用仿形磁极直接吸附磁性磨粒伸入管件内部进行加工的方式，仿形磁极旋转与管件自转形成复合轨迹加工，能够大幅提升加工质量和加工效率；并可实现变径管及长管的内表面研磨加工。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种仿形加工管件内表面的磁粒研磨装置，包括机架、主轴箱、三爪卡盘、纵向移动机构、横向移动机构、磁粒研磨机构、磁粒供料机构及控制系统；所述主轴箱设于机架顶部一端，主轴箱的主轴连接三爪卡盘，三爪卡盘用于夹持管件；所述磁粒研磨机构由仿形磁极、磁极电机、伸缩杆组成，其中伸缩杆的固定端通过纵向移动机构及横向移动机构与机架相连，并且磁粒研磨机构能够整体在机架顶部沿机架纵向及横向移动；所述磁极电机与伸缩杆的伸缩端相连，磁极电机的电机轴沿机架横向伸出连接仿形磁极；所述磁粒供料机构由伸缩导管、橡胶软管、供料泵及储料槽组成，储料槽设于机架的底部，伸缩导管的一端设于仿形磁极的上方，伸缩导管的另一端通过橡胶软管连接储料槽，橡胶软管上设供料泵；主轴箱的控制端、纵向移动机构的控制端、横向移动机构的控制端、磁粒研磨机构的控制端、磁粒供料机构的控制端分别连接控制系统。

所述纵向移动机构为纵向丝杠滑轨传动机构，由纵向移动电机、纵向丝杠、纵向滑板及纵向滑轨组成；所述机架的顶部沿纵向设纵向丝杠，机架远离主轴箱的一端设纵向移动电机，纵向丝杠由纵向移动电机驱动；纵向滑板的底部设纵向滑轨，纵向滑轨与纵向丝杠之间为螺旋传动连接；所述纵向移动电机连接控制系统；

所述横向移动机构为横向丝杠滑轨传动机构，由横向移动电机、横向丝杠、横向滑板及横向滑轨组成；所述纵向滑板的顶部沿机架横向设横向丝杠，纵向滑板的一端设横向移动电机，横向丝杠由横向移动电机驱动；横向滑板的底部设横向滑轨，横向滑轨与横向丝杠之间为螺旋传动连接；所述横向移动电机连接控制系统。

所述伸缩杆为电动伸缩杆、液动伸缩杆或电液动伸缩杆。

所述磁极电机的外部设电机罩，所述电机罩在靠近仿形磁极处设距离传感器，所述磁极电机及距离传感器分别与控制系统相连。

所述仿形磁极由磁极头及磁极轴组成，磁极轴与磁极电机的电机轴相连，磁极头为球形磁极头；所述磁极电机与控制系统相连。

所述磁粒研磨机构通过夹具与横向丝杠滑轨传动机构中的横向滑板相连；所述夹具由夹紧块、推力滚子轴承及压紧螺母组成；所述横向滑板的顶部设螺杆，所述夹紧块、推力滚子轴承及压紧螺母自下至上依次设于螺杆上；所述磁粒研磨机构中的伸缩杆固定端设夹持杆，夹持杆设于横向滑板与夹紧块之间，通过压紧螺母锁紧固定。