An automatic magnetic field assisted finishing device and method were invented to solve the technical problems of high efficiency and high quality finishing and flexible control of complex curved surfaces. The device comprises an industrial robot, an industrial vibration motor, a new finishing device, a workpiece clamping device and a three-axis precision displacement table; a new finishing device comprises a magnetic field generating device, a fixing plate, a connecting plate, a guiding screw and a connecting rod; and a magnetic field generating device comprises a connecting rod, a guide rod, a magnetic yoke, a screw rod, and a connecting rod. Handle, nut, bolt, four magnetic poles and magnetic pole sleeve. Through the flexible adjustment of multi-degree-of-freedom by industrial robot, the automatic polishing of workpieces with different shapes can be accomplished; the vibration compound effect of industrial vibration motor can improve the efficiency of polishing; the magnetic pole angle of the new polishing device can be adjusted according to the characteristic surface of different workpieces. The invention can break through the limitation of traditional methods for finishing complex curved surfaces, thereby realizing high efficiency and high quality flexible automatic finishing.
【技术实现步骤摘要】
一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
本专利技术涉及复杂曲面光整加工技术,特别提供了一种自动化磁场辅助的光整加工装置及其光整加工方法。
技术介绍
表面质量直接影响产品的使用性能和使用寿命,不同的光整加工方法会得到不同的表面特征和精度特征。为进一步改善抛光方法,获取较高的加工精度及表面粗糙度,一些非传统光整加工方法相继出现,主要包括磁性磨料光整、磨粒流光整、珩磨光整、磁流变光整等。磁性磨粒光整加工是指磁场作用于磁性磨粒上并形成磨具,将形成的磨具作用于工件表面上。通过工件与磁性磨粒做相对运动,从而使磨粒在工件表面产生摩擦、滚压等现象,进而完成对工件的光整加工,磨粒的制备是其中的一个难题,当前技术制备出的平均粒径约为150μm,粒径较大且成本较高。磨粒流光整加工是将一种半固态磨料放置于待加工件型腔内,通过在工件端部加压使磨料流过工件表面,从而完成对工件表面毛刺去除、降低粗糙度。该方法精确性高、稳定性好,尤其适用于微小零件内腔表面光整加工,但磨粒流光整加工需要特殊的加工平台,生产过程繁琐,增加了加工时间与生产成本。珩磨是利用油石组成珩磨头,通过往复和旋转运动,对内孔进行光整的加工工艺,该方法主要用来加工圆柱孔,通过更换相应直径的珩磨头,可以加工平面、球面等,但该方法会因转速过高产生热误差问题,造成尺寸精度变小、表面质量变差等问题。磁流变光整是指磁流变液在高梯度磁场的作用下,其流变性发生变化,表现出类固体的性质,形成具有黏性行为的“小磨头”,该磨头与工件之间做相对运动,使工件表面收到较大的剪切力,从而使工件表面材料去除,完成对工件的光整加工。然而,现有光整加工方法主 ...
【技术保护点】
1.一种自动化磁场辅助光整加工装置,其特征在于:所述装置包括工业机器人(1‑1)、工业振动马达(1‑2)、新型光整加工装置(1‑3)、工件装夹装置(1‑5)和三轴精密位移工作台(1‑6),新型光整加工装置(1‑3)包括磁场发生装置(2‑10)、固定板(2‑8)、连接板(2‑4)、导向螺钉(2‑1)和连接杆(2‑2),磁场发生装置(2‑10)包括连杆(3‑1)、导杆(3‑2)、磁轭(3‑3)、丝杆(3‑4)、手柄(3‑5)、螺母(3‑6)、螺栓1(3‑7)、四个磁极(3‑8)和磁极套(3‑9),所述工业振动马达(1‑2)的一端连接工业机器人(1‑1)的末端,另一端连接新型光整加工装置(1‑3),工件装夹装置(1‑5)固定在三轴精密位移工作台(1‑6)上,待加工零件(1‑4)放置于工件装夹装置上,所述磁场发生装置(2‑10)通过连接板(2‑4)和连接杆(2‑2)与工业机器人(1‑1)连接、集成,所述固定板(2‑8)上具有螺纹孔1(2‑9)和沉头孔(2‑6),下端面通过螺栓2(2‑5)和螺纹孔2(2‑7)与磁场发生装置(2‑10)固定连接,上端面通过导向螺钉(2‑1)和螺纹孔1(2‑9)与连 ...
【技术特征摘要】
1.一种自动化磁场辅助光整加工装置,其特征在于:所述装置包括工业机器人(1-1)、工业振动马达(1-2)、新型光整加工装置(1-3)、工件装夹装置(1-5)和三轴精密位移工作台(1-6),新型光整加工装置(1-3)包括磁场发生装置(2-10)、固定板(2-8)、连接板(2-4)、导向螺钉(2-1)和连接杆(2-2),磁场发生装置(2-10)包括连杆(3-1)、导杆(3-2)、磁轭(3-3)、丝杆(3-4)、手柄(3-5)、螺母(3-6)、螺栓1(3-7)、四个磁极(3-8)和磁极套(3-9),所述工业振动马达(1-2)的一端连接工业机器人(1-1)的末端,另一端连接新型光整加工装置(1-3),工件装夹装置(1-5)固定在三轴精密位移工作台(1-6)上,待加工零件(1-4)放置于工件装夹装置上,所述磁场发生装置(2-10)通过连接板(2-4)和连接杆(2-2)与工业机器人(1-1)连接、集成,所述固定板(2-8)上具有螺纹孔1(2-9)和沉头孔(2-6),下端面通过螺栓2(2-5)和螺纹孔2(2-7)与磁场发生装置(2-10)固定连接,上端面通过导向螺钉(2-1)和螺纹孔1(2-9)与连接板(2-4)固定连接,所述导杆(3-2)穿过磁轭(3-3),一端连接手柄(3-5)和丝杆(3-4),另一端连接磁极套(3-9),并通过螺母(3-6)和螺栓1(3-7)紧固,四个磁极(3-8)分别放置在磁极套(3-9)中。2.根据权利要求1所述的一种自动化磁场辅助光整加工装置,其特征在于:所述工业机器人(1-1)具有六自由度,可实现新型光整加工装置(1-3)的高速旋转运动和复杂曲面光整加工的多自由度自动化控制。3.根据权利要求1或2所述的一种自动化磁场辅助光整加工装置,其特征在于:工业振动马达(1-2)在光整加工时对新型光整加工装置(1-3)提供辅助振动,提高加工效率。4.根据权利要求1、2或3所述的一种自动化磁场辅助光整加工装置,其特征在于:所述连接板(2-4)上具有T型槽(2-3),调节导向螺钉(2-1)的固定连接位置可调整磁场发生装置(2-10)与连接板(2-4)的相对位置,实现磁场发生装置(2-10)的偏心,并产生交变磁场,进一步提高光整加工效率。5.根据权利要求1、2、3或4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:田业冰,范增华,刘志强,石晨,郭前建,
申请(专利权)人:山东理工大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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