磁力抛光加工中心机床制造技术

一种磁力抛光加工中心机床，属于复杂曲面自动抛光加工技术领域。其特征在于：底座上固定工作台底座、手动升降台机构与工作台（34），工作台（34）上固定安装工作台横向驱动机构和磁性磨料库（9），立柱（10）上部固定安装主轴纵向驱动机构和主轴箱（11），主轴箱（11）内部固定安装有主轴自动控制升降机构（21）和主轴转速控制机构（20），主轴自动控制升降机构（21）的下方固定安装电磁抛光头（16），电磁抛光头（16）下方吸附磁性磨料，不同粒度的磁性磨料放置在磁性磨料库（9）的不同磨料斗中。本实用新型专利技术用于复杂曲面的自动数字化扫描、数控加工程序自动编制、抛光过程中磁性磨料的自动更换椰复杂曲面的自动抛光加工。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种磁力抛光加工中心机床，属于复杂曲面自动抛光加工
，尤其涉及一种复杂曲面零件的自动数字化扫描、数控加工程序编制、复杂曲面自动抛光加工和加工过程中磁性磨料自动更换的技术，属于金属零件表面抛光加工设备领域。
技术介绍
在工业高速发展的今天，模具已经成为工业生产领域中最重要的生产工具之一。从注塑、冲裁、拉伸、冷拔、热轧、锻造、铸造，到压力成型加工，无一不有模具在生产加工中使用。模具表面只有具有较低的表面粗糙度，才可能使得用其生产的产品也具有较低的表面粗糙度。对于简单的模具表面(如平面和外圆面)的抛光加工，现在已经有很多成熟的自动化加工方法在应用，如化学、电化学、电化学机械复合抛光加工，但对于复杂曲面尤其是模具型腔的复杂内表面来说，真正成熟的自动化加工方法还几乎没有。目前沿用的抛光加工方法仍然主要是手工加工，尽管近年来国内外普遍采用了电动、风动、超声波等抛光加工工具，部分地减少了工人的劳动强度，提高了加工的效率，但仍然没有从根本上解决问题。由于手工加工劳动强度大、生产效率低，作为模具加工最后一道工序的抛光加工，其加工工作量要占整个加工工作量的30% 40%。而且对于形状复杂的工件，即使是有图纸，程序的编制也是非常困难的，有时必须借助于高级的CAD/CAM软件，何况有些工件根本就没有图纸；加工程序即使可以完全按照图纸编制，但编程的时间跟编程的准确性也严重制约着磁粒抛光加工的进行。因此实际生产中迫切需要能够对自由曲面进行测量、编程和数控加工的加工装置，来解决这一加工上的难题。现有的磁力研磨机，如中国专利CN200810300645.1公开的一种磁力研磨机及其制作方法它是采用转动的磁力线使盛装容器内的磨料无规则运动对工件进行研磨作业，它是将设置在旋转托盘上的强磁体不对称放置，使磁力研磨机的磁作用区增大；在安装旋转托盘的机架与盛装容器的支撑台上设置调节旋转托盘与盛装容器间距离的调磁距装置，使磁力研磨机的操作更加便捷。将磁力研磨机旋转托盘上的强磁体设置为两对，相邻两强磁体的磁极相反且不对称放置，这样就可使磁力研磨机的中间无磁区域减少，容器内的磁作用区域增大，减少磨削加工时的死角，使磁力研磨机的效率和加工效果进一步提升。调磁距装置，可降低强磁体对磨针的作用力，使卸料时容器能轻松抬起，在放置容器时减少容器与支撑台的碰撞。该类型的磁力研磨机不能加工通用工件，而且必须在容器内使用，操作复杂，加工效率不高。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、用于复杂曲面自动数字化扫描、数控加工程序自动编制，复杂曲面自动抛光加工和加工过程中磁性磨料自动更换的一种磁力抛光加工中心机床。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种磁力抛光加工中心机床，包括底座和立柱，其特征在于底座上固定设置工作台底座，在工作台底座上安装有手动控制升降台机构，其手动操作轴固定在工作台底座上，工作台底座上设置工作台，工作台底座通过燕尾导轨与工作台左右滑动连接，工作台的右端固定安装工作台横向驱动机构，工作台上左端固定安装磁性磨料库，所述的工作台底座在竖直方向上与立柱上的导轨上下滑动相连，立柱下方固定在底座上，立柱上部固定安装主轴纵向驱动机构，在主轴纵向驱动机构的导轨上设置可以前后滑动的主轴箱，主轴箱内部固定安装有主轴自动控制升降机构和主轴转速控制机构，主轴自动控制升降机构和主轴转速控制机构分别位于主轴箱的下端和上端，在主轴自动控制升降机构的下方固定安装电磁抛光头，电磁抛光头下方吸附磁性磨料，不同粒度的磁性磨料放置在磁性磨料库的不同磨料斗中，电磁抛光头(16)与磁性磨料库(9)相适应。所述的磁性磨料是一种具有切削能力的铁基颗粒增强型复合材料，相当于普通加工时的刀具，抛光使用的磁性磨料有多种制备方法，包括机械混合法、粘接法、烧结法、等离子喷涂法、反应铸造法、复合镀层法等，而常用的制备方法为烧结法和粘接法。烧结法是目前磁性磨料制备最常用的方法，根据具体烧结条件的不同，它又分为常压烧结、热压烧结、激光烧结、微波烧结等。虽然烧结法已应用于实践，但利用该方法制备的磁性磨料结合强度不足，在机械粉碎、筛分过程中有相当部分的磨料相与铁磁相分离，耐用度下降。粘结法根据所选用粘结剂的不同分为无机粘结和有机粘结，是将一定比例、混合均匀的铁磁性粉末和磨料粉末用粘结剂粘结在一起，然后固化，再机械粉碎、筛选，制成不同粒度的磁性磨料粉末。粘结法工艺简单，容易实现，成本较低；但组织疏松，结合差，密度低，热稳定性差，磨粒相容易脱落，寿命较短。加工时用到的磁性磨料需要根据工件表面要达到的粗糙度要求来选择，粒度大的磨料加工效率比较高，但获得的工件表面较粗糙；粒度小的磨料较高效率低，但加工后的工件表面粗糙度低。因此应该按照加工工件的要求来选择合适的磁性磨料。磁力抛光加工的工作原理为利用工具磁极产生的磁性吸附磁性磨料,使磁性磨料按磁力线方向紧密而有规律地排列起来，形成“磨料软刷子”，主电动机通过连接机构带动工具磁极旋转，三个伺服电动机分别驱动工作台和主轴箱运动，而工具磁极通过主轴安装在主轴箱中，这样就使工具磁极与工作台发生相对运动，从而完成对工件表面的抛光加工。磁性磨料库可以盛放不同粒度的磁性磨料，相当于普通加工中心的刀库。具体的实施方案是所述的手动控制升降台机构包括圆锥滚子轴承、轴承压盖、螺母、螺杆、轴承压盖、刻度盘、手动轴、键、轴套、深沟球轴承和锥齿轮，螺母固定在底座上，螺杆与螺母配合形成动力传输机构，螺杆的上端通过工作台底座下方的孔深入工作台底座中，在与工作台底座下方的孔相交的部位螺杆的轴肩上固定有圆锥滚子轴承，轴承压盖将圆锥滚子轴承压紧在工作台底座下方，在螺杆最上端的轴肩上通过键和螺母将锥齿轮固定，锥齿轮与另一锥齿轮相啮合，相啮合的锥齿轮通过键和螺母固定在手动轴最左端的轴肩上，手动轴通过成对安装的深沟球轴承与工作台底座最右侧的孔固定连接，两个深沟球轴承之间固定有轴套，轴承压盖将深沟球轴承固定在手动轴的轴肩上，刻度盘通过键固定在手动轴的最右端。手动操作手动轴旋转，实现工作台的升降。所述的工作台横向驱动机构包括丝杠、盖板、伺服电动机、轴套、键、齿轮、螺母、弹簧卡圈、变速箱壳体和深沟球轴承，伺服电动机固定安装在变速箱壳体的右侧，变速箱壳体的左侧固定安装在横向运动的工作台的最右侧，伺服电动机的输出轴通过变速箱壳体右侧的孔深入到变速箱壳体内，齿轮通过键与伺服电动机的输出轴连接在一起，轴套安装在齿轮的右侧，螺母安装齿轮的左侧，所述的齿轮与另一齿轮相啮合，相啮合的齿轮通过键固定连接在丝杠最右侧的轴肩上，齿轮的右侧安装有螺母，丝杠的右端通过深沟球轴承与变速箱壳体左侧的孔相连，弹簧卡圈将深沟球轴承固定在丝杠的轴肩上，丝杠与螺母相配合，螺母固定在工作台上。伺服电动机通过齿轮减速带动丝杠旋转，实现通过工作台横向运动。同时固定在工作台的磁性磨料库实现横向运动，实现磁性磨料的自动更换和抛光加工。所述的磁性磨料库包括10-17个盛放磁性磨料的磨料斗、I个废磨料斗、底座和螺纹定位孔，磨料斗和废磨料斗设置在底座上，底座设置螺纹定位孔，螺纹定位孔用于通过螺栓和螺母将磁性磨料库与工作台连接在一起，磨料斗设置圆柱状容腔，容腔与工具磁极的端部相适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁力抛光加工中心机床，包括底座（1）和立柱（10），其特征在于：底座（1）上固定设置工作台底座（2），在工作台底座（2）上安装有手动升降台机构，其手动操作轴（38）固定在工作台底座（2）上，工作台底座（2）上设置工作台（34），工作台底座（2）通过燕尾导轨（35）与工作台（34）左右滑动连接，工作台（34）的右端固定安装工作台横向驱动机构，工作台（34）上左端固定安装磁性磨料库（9），所述的工作台底座（2）在竖直方向上与立柱（10）上的导轨上下滑动相连，立柱（10）下方固定在底座（1）上，立柱（10）上部固定安装主轴纵向驱动机构，在主轴纵向驱动机构的导轨（19）上设置可以前后滑动的主轴箱（11），主轴箱（11）内部固定安装有主轴自动控制升降机构（21）和主轴转速控制机构（20），主轴自动控制升降机构（21）和主轴转速控制机构（20）分别位于主轴箱（11）的下端和上端，在主轴自动控制升降机构（21）的下方固定安装电磁抛光头（16），电磁抛光头（16）下方吸附磁性磨料，不同粒度的磁性磨料放置在磁性磨料库（9）的不同磨料斗（9b）中，电磁抛光头（16）与磁性磨料库（9）相适应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉刚，姜文革，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：