一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法技术

一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、型材支撑架（3）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架（3）的上安装板上，超声振动装置的变幅杆（7）穿过安装板与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。本发明专利技术通过调整超声振动装置与磁路的相对位置，使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，且可同时对多个复杂三维内表面进行研磨；具有加工效率高、调节和装配简单的优点。调节和装配简单的优点。调节和装配简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法


[0001]本专利技术涉及超声辅助磁力研磨
，尤其涉及一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具及方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天、生物医疗、汽车制造等技术的发展，对复杂精密零部件的需求日益增大。3D打印技术可实现精密件的快速成型和自由制造，已被广泛研究和应用。但打印件的内表面一般质量较差，一定程度上限制了其进一步发展和应用。磁力研磨具有自锐性强、加工精度高、仿形加工等有特点，而被广泛用来解决复杂内流道的光整加工问题。
[0003]但是，现有的磁力研磨装置主要面向规则的平面或回转面进行研磨，无法实现复杂内流道的抛光研磨。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有的复杂流道内部光整加工不便的问题，设计一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，同时提供相应的研磨方法，通过先后两个方向的超声振动，使磁力刷在工件内表面上不断划擦、碰撞，进而对相对复杂内流道进行研磨。不仅使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，而且调节及装配简单、加工效率高。
[0005]本专利技术的技术方案之一是：一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台4、型材支撑架3、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架3的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆7穿过安装板与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。
[0006]本专利技术的技术方案之二是：一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台4、超声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1通过方形夹具固定在工作台4上，超声振动装置1的变幅杆7与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。
[0007]所述的永磁回路装置由永磁体11、角铁形托架12、磁极头10及磁轭15组成。两个弯板形的磁轭15通过T型螺母固定于工作台4上且间距可调。磁轭15的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架12固定高度的调节，永磁体11及磁极头10安装在角铁形托架12的水平段上；磁极头10由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。
[0008]所述的夹具系统6安装于变幅杆7的端部，它由固定底板19、两个立板18及两个端盖20组成。固定底板19中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆7连接，立板18通过螺纹固定
于底板19上，且立板18上开方槽以放置工件，端盖20安装在立体18上用来堵住磨料，防止其流失。
[0009]竖直方向加工时，所述的超声振动装置1通过法兰2固定于型材支撑架3的上安装板上，通过改变支撑架3的上安装板的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
[0010]横向加工时，所述的超声振动装置1通过方形夹具8固定于过度板9上。通过改变过渡板9在工作台4上的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
[0011]本专利技术的技术方案之三是：一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)根据加工方向，将装有磁性磨料的工件21安装于夹具系统6上，通过上压板16和侧压板17夹紧固定，同时用端盖将磁性磨料入口封信；2) 调整两个磁轭15在工作台4上的固定位置，使两个磁极头10与工件21的距离在1
‑
2 mm之间；3) 改变磁极头硅钢片及其间隔厚度，调整磁场强度及其变化梯度；4) 工件内的磨料在磁场的作用下形成磁力刷，并压附于工件的内表面。启动超声振动研磨装置1，使工件21在超声振动装置1的驱动下与磁极头10发生相对位移。磁力刷对工件内表面不断划擦、碰撞，进而对两个相对的复杂内表面进行研磨；5) 经过一段时间研磨，改变夹具系统和超声振动装置1的安装方向，通过两个方向的振动研磨，使磨料的研磨轨迹更加复杂、均匀；6) 加工完成后，关闭超声发生器的停止按钮，并断开电源。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过调整超声振动装置与磁路的相对位置，使磨粒的研磨轨迹更加复杂、均匀，且可同时对多个复杂三维内表面进行研磨；具有加工效率高、调节和装配简单的优点。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的竖直加工整体结构示意图。
[0014]图2是本专利技术的横向加工整体结构示意图。
[0015]图3是本专利技术的永磁回路装置示意图。
[0016]图4是本专利技术的工件夹持机构结构示意图。
[0017]图5是本专利技术的磁极头示意图。
[0018]图中：1—超声振动装置、2—法兰、3—型材支架、4—工作台、5—永磁回路装置、6—工件夹持机构、7—变幅杆、8—方形夹具、9—过度板、10—磁极头、11—永磁体、12—T型托架、13—T型螺母、14—紧固螺钉、15—磁轭、16—上压板、17—侧压板、18—立板、19—底板、20—端盖、21—工件。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0020]如图1、3
‑
5所示。
[0021]一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，包括工作台4、型材支撑架3、超
声振动装置1、永磁回路装置5及夹具系统6，如图1所示；所述工作台4上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架3的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆7穿过安装板与夹具系统6相连，工件21夹装在夹具系统6上；永磁回路装置5由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台4上，它们的上端分别与工件21相对的两面相对。所述的永磁回路装置如图3所示，它由永磁体11、角铁形托架12、磁极头10（如图5所示）和磁轭15组成。两个弯板形的磁轭15通过T型螺母固定于工作台4上且间距可调。磁轭15的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架12固定高度的调节，永磁体11及磁极头10安装在角铁形托架12的水平段上；磁极头10由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。所述的夹具系统6如图4所示，它安装于变幅杆7的端部，由固定底板19、两个立板18及两个端盖20组成。固定底板19中心设有通孔，并通过轴夹头与变幅杆7连接，立板18通过螺纹固定于底板19上，且立板18上开方槽以放置工件，端盖20安装在立体18上用来堵住磨料，防止其流失。根据立板18上开口的尺寸及工件的尺寸不同，具体实施时还可通过侧压板17、上压板16对工件进行固定。如图1所示的竖直方向加工时，所述的超声振动装置1通常通过法兰2固定于型材支撑架3的上安装板上，通过改变支撑架3的上安装板的固定位置，进而调节工件与磁极的相对位置。
[0022]实施例二。
[0023]如图2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、型材支撑架（3）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置1的主体安装于型材支撑架（3）的上安装板上，超声振动装置1的变幅杆（7）穿过安装板与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。2.一种复杂内流道超声振动复合磁力研磨工装夹具，其特征在于，包括工作台（4）、超声振动装置（1）、永磁回路装置（5）及夹具系统（6）；所述工作台（4）上开设T型槽可供各部件安装及定位；所述超声振动装置（1）通过方形夹具固定在工作台（4）上，超声振动装置1的变幅杆（7）与夹具系统（6）相连，工件（21）夹装在夹具系统（6）上；永磁回路装置（5）由对称的二部分组成，二部分的下端均安装在工作台（4）上，它们的上端分别与工件（21）相对的两面相对。3.根据权利要求1或2所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的永磁回路装置由永磁体（11）、角铁形托架（12）、磁极头（10）及磁轭（15）组成。两个弯板形的磁轭（15）通过T型螺母固定于工作台（4）上且间距可调。磁轭（15）的长板面上开两条平行槽，以供角铁形托架（12）固定高度的调节，永磁体（11）及磁极头（10）安装在角铁形托架（12）的水平段上；磁极头（10）由硅钢片堆叠而成，通过改变硅钢片堆叠形式以改变磁场变化梯度。4.根据权利要求1或2所述的复杂内流道超声振动复合磁力研磨装置，其特征在于，所述的夹具系统（6）安装于变幅杆（7）的端部，它由固定底板（19）、两个立板（18）及两个端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燎原，孙玉利，孙文婧，孙淑琴，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：