圆管磁体内圆加工方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种圆管磁体内圆加工设备，所述加工设备包括基座，所述基座的左部上安装有一旋转机构，所述基座的右部上安装有一可在X、Y、Z三坐标上移动的驱动台，在所述旋转机构的中心套设有一个具有锁紧机构的卡盘，以把所述孔管磁体夹紧进行加工，在所述孔管磁体周围增加一圈弹性体，在所述驱动台上设置有高速旋转机构，所述高速旋转机构的中心安装有可拆卸的用于避免磨削加工时所述孔管磁体震颤的弹性磨头。本发明专利技术避免了薄壁孔管类磁体加工过程中出现碎裂，提高了成品率；另一方面也避免了孔管内孔的大小头现象，提高了产品的内孔加工精度。

Circular machining method and equipment for circular tube magnets

【技术实现步骤摘要】
圆管磁体内圆加工方法和设备
本专利技术属于稀土永磁钕铁硼材料的加工领域，具体来说，涉及一种圆管磁体内圆加工方法和设备。
技术介绍
稀土永磁钕铁硼材料最重要的应用领域之一是支撑现代电子信息产业的重要基础材料，与人们的生活息息相关，小到手表、照相机、录音机、CD机、VCD机、计算机硬盘、光盘驱动器，大到汽车、发电机、医疗仪器等，永磁材料无所不在。稀土永磁体往往由于应用环境的不同,具有不同的形状,例如瓦片、直条、圆环、圆管或各种异形件等等。其中，带纵向通孔的永磁体(例如，圆筒状或者圆环状永磁体)的市场需求量非常大。对于这种形状的永磁体，加工方法根据通孔形状的不同而不同。通常对于圆管可以直接进行掏孔。为了节约材料，也可以先在要掏去的部分上打一个孔，然后进行线切割穿丝掏孔，在将丝从孔中取出后，对孔管内外圆进行磨加工，直至所需要的尺寸和表面粗糙度。对于圆片则可以先按照上述方法加工成孔管，而后切割成薄片。也可以采用特定的压制设备或者装置例如专利CN101182603A所示用磁粉直接取向压制成形孔管，烧结后进行内外圆加工。无论采取何种内孔成形和加工方法，为了达到产品要求尺寸精度都需要对内孔进行最终的研磨加工。有些磁体管壁非常薄，而经过烧结后的磁体又非常脆，如果采用普通磨床进行三爪直接加紧则无法避免管壁部分接触点受力过大发生碎裂。同时当孔管较长时，砂轮支撑壁受力变形大就会出现让刀，造成加工后的内孔一端大一端小，或者两端大中间小的现象，使得内孔超差达不到要求。对于圆片类磁体，如果预先加工的磁管过长则会出现部分产品内孔过大，而部分产品内孔又太小，不仅产品合格率低，而且给后期检查增添困难；如果预先加工的磁管短，加工效率则较低，也会增加磁体的生产成本。另外，在研磨时高速转速的砂轮和磁体内孔壁接触磨削时会发生一定程度的震颤。这种震颤不仅对内孔的精度和粗糙度造成影响，当磁体壁薄时还容易造成隐裂或者直接碎裂，降低成品率，同时如果防护不当可能致使磁体碎片飞出对人体造成伤害。例如在导航系统和控制系统中应用的辐射取向环形磁体，和传统瓦形拼接环磁体相比由于碎裂致使成品率非常低仅在50％左右。对于上述加工问题，在陶瓷生产上也曾遇到。专利203853887U就提出了一种弹性结构陶瓷产品内孔加工夹具装置，吸收研磨棒产生的震颤。但是这一装置如果应用于磁体加工一方面磁体直接接触的加紧机构固定夹1为硬质材料，容易使稀土孔管磁体局部受力夹碎。另一方面弹性体距被加工件远，考虑到加紧机构的质量惯性以及相互之间的摩擦力，对于研磨棒施加在被加工件上振动的吸收效果有限。
技术实现思路
为了提高孔管磁体的成品率和内孔的加工精度，本专利技术的目的在于提供一种圆管磁体内圆加工方法和设备，以克服现有技术中的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种圆管磁体内圆加工设备，所述加工设备包括基座，所述基座的左部上安装有一旋转机构，所述基座的右部上安装有一可在X、Y、Z三坐标上移动的驱动台，在所述旋转机构的中心套设有一个具有锁紧机构的卡盘，以把所述孔管磁体夹紧进行加工，在所述驱动台上设置有高速旋转机构，所述高速旋转机构的中心安装有可拆卸的用于避免磨削加工时所述孔管磁体震颤的弹性磨头。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，所述卡盘为具有三爪的三爪卡盘。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，在所述卡盘的三爪上固定一圈弹性垫片，以使得所述卡盘对所述孔管磁体外壁的加紧力通过所述弹性垫片调整后更加均匀的传递到所述孔管磁体的圆周上。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，在所述孔管磁体周围增加一圈弹性体，使得所述卡盘的加紧力均匀的施加在孔管磁体表面，从而避免了磁体在装卡时受力过于集中而碎裂。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，所述弹性体包括支撑套、加紧螺母、中间套和弹性垫圈，在所述支撑套和所述孔管磁体之间通过所述弹性垫圈支撑，在所述弹性垫圈之间通过所述中间套隔开，所述中间套的两端通过所述加紧锁母加紧，当所述孔管磁体受到所述弹性垫圈的均匀的收缩力固定在所述中间套内。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，所述支撑套、所述加紧锁母和所述中间套为合成一体的缓冲套。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，所述弹性磨头包括弹性磨体和磨削面，所述弹性磨体的大端圆周上开设有若干个槽，且在所述弹性磨体的大端端面设置有一阶梯孔，在所述阶梯孔内卡设有一用于把所述磨削面撑成夹角不大于10°的锥形撑片，以使所述夹角可以通过调整不同的所述撑片在内孔中的深度来适应不同尺寸和长度内孔的所述孔管磁体。作为对本专利技术所述的加工设备的进一步说明，优选地，所述弹性垫片为丁晴橡胶套。采用上述加工设备的孔管磁体内孔加工方法，所述加工方法包括：(s1)将所述弹性体的外周与所述卡盘的内侧紧密贴合，使得所述卡盘的加紧力均匀的施加在孔管磁体表面；(s2)通过调整所述卡盘使所述弹性体的内周与孔管磁体的外周部分接触，以抵消磨头震颤的影响，又把孔管磁体的移动限制在可控的范围内，避免孔管磁体移动过大影响加工精度，减少了预留加工量；(s3)控制所述驱动台向所述旋转机构移动，调整所述弹性磨头的位置，使得所述弹性磨头与所述卡盘上夹设的孔管磁体的内孔中心对准；(s4)控制所述驱动台继续向所述旋转机构移动，并同时开启所述高速旋转机构，完成对孔管磁体内孔的磨削加工。由此可见，本专利技术的优点：1)使得磁体受到均匀的加紧力，在避免了圆管特别是薄壁圆管局部受力碎裂的同时收了加工时磨头产生的震颤，结构简单容易实现；2)经过缓冲垫吸收部分震颤之后，这种震颤已经在加工精度和磁体强度承受范围内，剩余的震颤由和磁体接触的中间套承受；3)弹性磨头解决了磨削加工过程中普遍存在的让刀问题，保证了内孔的加工精度。因此，本专利技术避免了薄壁孔管类磁体加工过程中出现碎裂，提高了成品率；另一方面也避免了孔管内孔的大小头现象，提高了产品的内孔加工精度。附图说明图1是本专利技术的圆管磁体内圆加工设备的结构示意图；图2是本专利技术的卡盘的侧视图；图3是本专利技术的另一卡盘的剖视图；图4是本专利技术的又一卡盘的剖视图；图5a是本专利技术的弹性磨头的俯视图；图5b是本专利技术的弹性磨头结构示意图；图6是本专利技术的弹性磨头磨削加工后的结构件图；图7是现有技术的孔管磁体内孔加工后的结构件图；图8是现有技术的孔管磁体内孔加工后的另一结构件图。附图标记说明如下：基座1、旋转机构2、卡盘3、弹性体4、弹性垫片4.1、缓冲套4.2、第一支撑套4.2.1、加紧螺母4.2.2、中间套4.2.3、第一缓冲垫4.2.4、弹性磨头5、弹性磨体5.1、磨削面5.2、撑片5.3、孔管磁体6、高速旋转机构7、驱动台8、夹角a。具体实施方式为了使审查员能够进一步了解本专利技术的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，并非限定本专利技术。首先，请参考图1，图1是本专利技术的圆管磁体内圆加工设备的结构示意图。如图1所示，本专利技术的一种圆管磁体内圆加工设备，所述加工设备包括基座1，基座1的左部上安装有一旋转机构2，基座1的右部上安装有一可在X、Y、Z三坐标上移动的驱动台8，在旋转机构2的中心套设有一个具有锁紧机构的卡盘3，卡盘3为具有三爪的三爪卡盘，以把孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆管磁体内圆加工设备，其特征在于，所述加工设备包括基座(1)，基座(1)的左部上安装有一旋转机构(2)，基座(1)的右部上安装有一可在X、Y、Z三坐标上移动的驱动台(8)，在旋转机构(2)的中心套设有一个具有锁紧机构的卡盘(3)，以把孔管磁体(6)夹紧进行加工，在驱动台(8)上设置有高速旋转机构(7)，高速旋转机构(7)的中心安装有可拆卸的用于避免磨削加工时孔管磁体(6)震颤的弹性磨头(5)。

【技术特征摘要】
1.一种圆管磁体内圆加工设备，其特征在于，所述加工设备包括基座(1)，基座(1)的左部上安装有一旋转机构(2)，基座(1)的右部上安装有一可在X、Y、Z三坐标上移动的驱动台(8)，在旋转机构(2)的中心套设有一个具有锁紧机构的卡盘(3)，以把孔管磁体(6)夹紧进行加工，在驱动台(8)上设置有高速旋转机构(7)，高速旋转机构(7)的中心安装有可拆卸的用于避免磨削加工时孔管磁体(6)震颤的弹性磨头(5)。2.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，卡盘(3)为具有三爪的三爪卡盘。3.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，在卡盘(3)的三爪上固定一圈弹性垫片(4.1)，以使得卡盘(3)对孔管磁体(6)外壁的加紧力通过弹性垫片(4.1)调整后更加均匀的传递到孔管磁体(6)的圆周上。4.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，在孔管磁体(6)周围增加一圈弹性体(4)，使得卡盘(2)的加紧力均匀的施加在孔管磁体(6)表面，从而避免了磁体在装卡时受力过于集中而碎裂。5.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，弹性体(4)包括支撑套(4.2.1)、加紧螺母(4.2.2)、中间套(4.2.3)和弹性垫圈(4.2.4)，在支撑套(4.2.1)和孔管磁体(6)之间通过弹性垫圈(4.2.4)支撑，在弹性垫圈(4.2.4)之间通过中间套(4.2.3)隔开，中间套(4.2.3)的两端通过加紧锁母(4.2.2)加紧，当孔管磁体(6)受到弹性垫圈(4.2.4)的均匀的收缩力固...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯德柱，王进东，陈治安，钮萼，
申请(专利权)人：北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11