一种磨料超声悬浮的表面处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种磨料超声悬浮的表面处理设备，本发明专利技术在机架设置有交变磁场产生装置和超声产生装置，在机架的加工区中形成一由交变磁场与多重磨料悬浮超声波场重叠而成的对表面处理磨料提供综合作用力的多重磨料悬浮超声波场，利用超声波悬浮效应使表面处理磨料沿竖直方向密集排列并悬浮于零件容纳盒5中，利用交变磁场提供的水平拽引力作为主冲击动力，自动去除金属铸件的表面毛刺并强化表面质量，加工速度快，效率高，处理成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种磨料超声悬浮的表面处理设备
本专利技术涉及表面处理设备
，尤其是涉及一种磨料超声悬浮的表面处理设备。
技术介绍
通过铸造工艺生产得到的金属铸件的表面均存在大小不一的毛刺，在铸造后还需要对金属铸件进行抛光，以去除金属铸件表面的毛刺，以提高金属铸件型面精度，传统的毛刺处理方法是使用抛光沙带或抛光轮等设备对金属铸件表面进行表面处理，对于异型或表面成型有结构的金属铸件，无法使用设备进行抛光，只能采用人工手持小型抛光设备进行抛光打磨的方法，加工效率极低，且表面处理质量不稳定，因此有必要予以改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种磨料超声悬浮的表面处理设备，自动去除金属铸件的表面毛刺并强化表面质量，加工速度快，效率高，处理成本低。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：进一步的技术方案中，本专利技术和现有技术相比所具有的优点是：本专利技术在机架设置有交变磁场产生装置和超声产生装置，在机架的加工区中形成一由交变磁场与多重磨料悬浮超声波场重叠而成的对表面处理磨料提供综合作用力的多重磨料悬浮超声波场，利用超声波悬浮效应使表面处理磨料沿竖直方向密集排列并悬浮于零件容纳盒5中，利用交变磁场提供的水平拽引力作为主冲击动力，自动去除金属铸件的表面毛刺并强化表面质量，加工速度快，效率高，处理成本低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的表面处理设备的结构示意图。图2是本专利技术的表面处理设备的内部结构示意图。图3是本专利技术的表面处理设备的内部结构的主视图。图4是本专利技术的交变磁场产生装置的结构示意图。图5是图4的俯视图。图6是磨料超声悬浮并进行表面处理的示意图。图中：1机架10操作平台11超声反射板15推动机构。2加工区。3金属铸件。4表面处理磨料。5零件容纳盒51上部开口52内隔板。6交变磁场产生装置60磁铁61电机转轴62上滑轨63电机64电机支架65旋转磁板66下滑轨。具体实施方式以下仅为本专利技术的较佳实施例，并不因此而限定本专利技术的保护范围。一种磨料超声悬浮的表面处理设备，图1至6所示，包括机架1、交变磁场产生装置6和超声产生装置，机架1设置有加工区2，加工区2中部设置有用于容纳金属铸件3及表面处理磨料4的零件容纳盒5；加工区2的上方和下方分别设置有交变磁场产生装置6，交变磁场产生装置6包括设置有电机转轴61的电机63、固装在电机转轴61的旋转磁板65，旋转磁板65安装有多个间隔设置的磁铁60，磁铁60的磁极朝向加工区2，以实现驱动旋转磁板65旋转并在加工区2中形成一用于驱动表面处理磨料4在零件容纳盒5中移动的交变磁场；每一个磁铁60在朝向加工区2的一侧均产生一贯穿零件容纳盒5的呈柱体形状的柱形磁场以及环绕在柱形磁场的外缘的环形体形状的磁场方向相反的环形磁场；随着旋转磁板65的旋转各磁铁60产生的柱形磁场和环形磁场均相应旋转，进而一贯穿加工区2和零件容纳盒5的时刻变化且复杂多变的交变磁场。另一方面而言，作用在零件容纳盒5中的任一位置的磁场是连续高速变化的，以实现使表面处理磨料4中的任一颗磨料在不同时刻受到不同方向的作用力。表面处理磨料4在磁力动力作用下产主冲击力，加大被磨件(金属铸件)的空间去毛刺力量。超声发生器设置有电子波发生器和超声波转换器，电子波发生器电连接超声波转换器；加工区2的上下两侧分别设置有至少一用于产生向加工区2导入沿竖直方向传播的超声波的超声波转换器以及与超声波转换器相对设置的用于反射超声波的超声反射板11，以实现使沿竖直方向传播进入加工区2中的超声波遇到超声反射板11后竖直反向传播回加工区2中，利用超声波悬浮效应，使表面处理磨料4沿竖直方向密集排列并悬浮于零件容纳盒5中；作用于加工区2中的交变磁场与磨料悬浮超声波场重叠形成一使表面处理磨料4悬浮排列于零件容纳盒5中并无序运动的多重磨料悬浮超声波场。机架1的中部设置有一操作平台10，加工区2设置在机架1的中部，操作平台10的顶面连接或对齐加工区2的底面；操作平台10的一侧或左右两侧安装有推动机构15，其中，推动机构15选用气缸，零件容纳盒5滑动安装机架1、操作平台10或加工区2，推动机构15传动连接零件容纳盒5，用于驱动零件容纳盒5进出加工区2；具体的，在零件容纳盒5的左右两侧延伸出一安装板，两个气缸的推杆固接于相应的安装板，通过气缸推动零件容纳盒5前后移动，以使零件容纳盒5从加工区2向外移至操作平台10，方便使用者放入或取出金属铸件3，或者使零件容纳盒5向内移动进入加工区2，进行自动去毛刺处理及表面强化处理。机架1安装有升降机构，升降机构传动连接交变磁场产生装置6，以实现分别驱动各交变磁场产生装置6相应升降，或者，在各电机支架64分别设置有升降机构，各变磁场产生装置6的电机63分别传动连接相应的升降机构，以实现驱动各旋转磁板65升降。既可以在去毛刺的表面处理过程中可以使交变磁场产生装置6相应升降，使重交变磁场增加一在竖直方向的变化，即增加一个竖直方向的变量，还可以带动聚集成团的表面处理磨料4整体上下移动，使表面处理磨料4更灵活进入或退出金属铸件3的各种凹部或各种异型空间，也可以在待机状态下或者在完成抛光加工后使使交变磁场产生装置6分别远离加工区2，以减少磁场影响。加工区2的上方设置有一超声反射板11，加工区2的下方设置有超声波转换器，超声反射板11和超声波转换器上下相对设置，在加工区2的下方设置有至少一底部固装有电机转轴61的旋转磁板65，超声波转换器包括超声变频杆，超声变频杆固定于相应的电机转轴61，超声变频杆竖直设置，超声变频杆的外端具有超声发射端，超声发射端的截面为圆形，超声发射端的外端面为平面，保证超声变频杆发射出去的超声波均上竖直向上传播。交变磁场对具有导磁性的表面处理磨料4的磁性力的作用方向包括任意方向；超声发生器的功率控制在3000w，频率控制在.96-21KHZ，超声波转换器选用TC4钛合金制成的C型结构的超声变频杆，超声变频杆安装在加工区2的下方，并控制超声波的传播方向为垂直向上传播。从超声变频杆竖直向上传播进入加工区2的超声波会传播进入零件容纳盒5，并继续向上竖直传播直至碰到上方的超声反射板11，在此过程中超声波会逐渐传导并转移至零件容纳盒5中的表面处理磨料4，表面处理磨料4吸收超声波后产生动能，使表面处理磨料4产生强烈的不定性振动，超声波的振幅或功率随之衰减，例如在此过程控制超声波衰减1/4波长，随着超声波继续向上传播至超声反射板11后超声波会被超声反射板11反射而竖直向下传播，经过反射回至零件容纳盒5中也会衰减，例如在此过程控制超声波再次衰减1/4波长，反射回至零件容纳盒5中的超声波会继续传播至表面处理磨料4，这会使表面处理磨料4悬浮于零件容纳盒5，并且表面处理磨料4会沿竖直方向排列满加工区2或零件容纳盒5，即超声悬浮。本专利技术利用超声悬浮现象及磁场驱动控制各表面处理磨料4密集撞击本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磨料超声悬浮的表面处理设备，包括机架(1)、交变磁场产生装置(6)和超声产生装置，其特征在于：机架(1)设置有加工区(2)，加工区(2)中部设置有用于容纳金属铸件(3)及表面处理磨料(4)的零件容纳盒(5)；/n加工区(2)的上方和/或下方设置有交变磁场产生装置(6)，交变磁场产生装置(6)包括设置有电机转轴(61)的电机(63)、固装在电机转轴(61)的旋转磁板(65)，旋转磁板(65)安装有多个间隔设置的磁铁(60)，磁铁(60)的磁极朝向加工区(2)，以实现驱动旋转磁板(65)旋转并在加工区(2)中形成一用于驱动表面处理磨料(4)在零件容纳盒(5)中移动的交变磁场；/n超声发生器设置有电子波发生器和超声波转换器，电子波发生器电连接超声波转换器；/n加工区(2)的上下两侧分别设置有至少一用于产生向加工区(2)导入沿竖直方向传播的超声波的超声波转换器以及与超声波转换器相对设置的用于反射超声波的超声反射板(11)，以实现使沿竖直方向传播进入加工区(2)中的超声波遇到超声反射板(11)后竖直反向传播回加工区(2)中，并在加工区(2)中形成一使表面处理磨料(4)沿竖直方向排列并悬浮于零件容纳盒(5)中的磨料悬浮超声波场；/n作用于加工区(2)中的交变磁场与磨料悬浮超声波场重叠形成一使表面处理磨料(4)悬浮排列于零件容纳盒(5)中并无序运动的多重磨料悬浮超声波场。/n...

【技术特征摘要】
1.磨料超声悬浮的表面处理设备，包括机架(1)、交变磁场产生装置(6)和超声产生装置，其特征在于：机架(1)设置有加工区(2)，加工区(2)中部设置有用于容纳金属铸件(3)及表面处理磨料(4)的零件容纳盒(5)；
加工区(2)的上方和/或下方设置有交变磁场产生装置(6)，交变磁场产生装置(6)包括设置有电机转轴(61)的电机(63)、固装在电机转轴(61)的旋转磁板(65)，旋转磁板(65)安装有多个间隔设置的磁铁(60)，磁铁(60)的磁极朝向加工区(2)，以实现驱动旋转磁板(65)旋转并在加工区(2)中形成一用于驱动表面处理磨料(4)在零件容纳盒(5)中移动的交变磁场；
超声发生器设置有电子波发生器和超声波转换器，电子波发生器电连接超声波转换器；
加工区(2)的上下两侧分别设置有至少一用于产生向加工区(2)导入沿竖直方向传播的超声波的超声波转换器以及与超声波转换器相对设置的用于反射超声波的超声反射板(11)，以实现使沿竖直方向传播进入加工区(2)中的超声波遇到超声反射板(11)后竖直反向传播回加工区(2)中，并在加工区(2)中形成一使表面处理磨料(4)沿竖直方向排列并悬浮于零件容纳盒(5)中的磨料悬浮超声波场；
作用于加工区(2)中的交变磁场与磨料悬浮超声波场重叠形成一使表面处理磨料(4)悬浮排列于零件容纳盒(5)中并无序运动的多重磨料悬浮超声波场。


2.根据权利要求1所述的一种磨料超声悬浮的表面处理设备，其特征在于：所述加工区(2)的上方设置有一所述超声反射板(11)，加工区(2)的下方设置有所述超声波转换器，超声反射板(11)和超声波转换器上下相对设置，在加工区(2)的下方设置有至少一底部固装有所述电机转轴(61)的所述旋转磁板(65)，超声波转换器包括超声变频杆，超声变频杆固定于相应的电机转轴(61)，超声变频杆竖直设置，超声变频杆的外端具有超声发射端，超声发射端的截面为圆形，超声发射端的外端面为平面。


3.根据权利要求2所述的一种磨料超声悬浮的表面处理设备，其特征在于：所述加工区(2)的上方和下方分别设置有一所述超声反射板(11)，上下两个超声反射板(11)平行设置，所述交变磁场产生装置(6)设置在超声反射板(11)的外侧，所述旋转磁板(65)抵顶或邻近相应的超声反射板(11)。


4.根据权利要求1至3任一项所述的一种磨料超声悬浮的表面处理设备，其特征在于：所述零件容纳盒(5)中容纳有所述表面处理磨料(4)，表面处理磨料(4)包括由金属材料制成的具有导磁性的金属磨料、由非金属材料制成的非金属磨料和由铁粉和非金属粉压制形成的复合磨料中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的一种磨料超声悬浮的表面处理设备，其特征在于：所述零件容纳盒(5)具有用于容纳金属铸件(3)的腔室，在腔室中固定有多个内隔板(52)，以实现在腔室中形成多个子腔室或者在腔室中设置有内定位架；零件容纳盒(5)容纳有所述表面处理磨料(4)和研磨液；
零件容纳盒(5)具有上部开口，在零件容纳盒(5)定...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志伟，
申请(专利权)人：东莞市新玛博创超声波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44