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CN113635212A - 磁性研磨机 - Google Patents

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CN113635212A
CN113635212A CN202111002802.2A CN202111002802A CN113635212A CN 113635212 A CN113635212 A CN 113635212A CN 202111002802 A CN202111002802 A CN 202111002802A CN 113635212 A CN113635212 A CN 113635212A
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CN
China
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magnetic pole
magnetic
annular magnetic
annular
arc
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CN202111002802.2A
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乔健
杨福年
熊风霞
师文涛
李佳
何琪功
李文生
张辛健
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Lanzhou Ls Energy Equipment Engineering Research Institute Co ltd
Original Assignee
Lanzhou Ls Energy Equipment Engineering Research Institute Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种磁性研磨机，包括两组结构相同的环形磁极组件、伺服电机和丝杠滑座，每组所述环形磁极组件包括环形磁极，环形磁极与伺服电机的电机轴相连接，伺服电机通过固定套安装在磁极支架的顶板上，磁极支架的底部固定在丝杠滑座上；环形磁极的外壁上开设有磁铁固定凹槽，磁铁固定凹槽中依次紧密排布有弧形磁铁，弧形磁体的外表面均匀沾附有磁性研磨料。本发明采用两组环形磁极组件反向旋转形成磁场，沾附在环形磁极上的磁性磨料形成柔性磁力刷，对工件表面进行高质量、快速的研磨，以满足工件表面加工的要求。本发明中磁场强度、两组环形磁极组件之间的位置可根据工件的大小进行调节，能够满足多种工件的研磨需求。

Description

磁性研磨机
技术领域
本发明涉及表面处理设备技术领域，具体的说是一种磁性研磨机。
背景技术
随着科技的发展和进步，对机械零件的表面加工质量要求也越来越高。尤其在一些高端制造领域，一些关键零部件及异形件等对表面质量有着严格的要求。而外表面抛光是其中最重要的一道工序，直接影响着零部件的表面加工质量。
磁性研磨技术指利用辅助磁场的作用，对产品表面进行精密研磨的一种工艺方法。它利用磁感线能够穿透非导磁或弱磁性材料的特性，使得加工区域内的磁性磨料按照磁感线的排布形式，形成具有一定刚度的磁力刷，磁力刷在工件表面上形成研磨压力作用，再通过工件或磁场的旋转或轴向运动，使磨粒与工件表面产生相对运动，从而达到精密加工的效果。这种加工方法具有高效率、高精度和高表面质量的特点，适合于平面、球面、圆柱面和其它复杂形状零件的加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性研磨机，采用两组环形磁极组件同时旋转形成磁场，沾附在弧形磁铁表面的磁性磨料对位于环形磁极组件之间的工件进行快速、高质量的研磨，可根据工件的大小调整两组环形磁极组件之间的位置及磁场强度。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种磁性研磨机，包括两组结构相同的环形磁极组件、伺服电机和丝杠滑座，每组所述环形磁极组件包括环形磁极，环形磁极的中部通过轴承和锁紧螺母与伺服电机的电机轴端部相连接，伺服电机通过固定套安装在磁极支架的顶板上，伺服电机位于磁极支架的内腔中，磁极支架的底部固定在丝杠滑座上；环形磁极的外壁上开设有磁铁固定凹槽，磁铁固定凹槽中依次紧密排布有数块弧形磁铁，弧形磁体的外表面均匀沾附有磁性研磨料。
优选的，所述磁铁固定凹槽的上表面开设有两个缺口，缺口中通过螺栓安装有压块。
优选的，所述磁铁固定凹槽靠近环形磁极中心的内壁高度高于磁铁固定凹槽外缘开口的高度；所述弧形磁铁纵向切面为内高外低的梯形，相邻两块弧形磁铁的N极、S极交错排布。
优选的，两个所述环形磁极的相远离的边缘外侧均设置有底部固定在磁极支架上的刮板，刮板与弧形磁铁的外表面之间的距离可调。
优选的，所述丝杠滑座驱动两个磁极支架同向或反向移动。
优选的，所述环形磁极组件、伺服电机、磁极支架和丝杠滑座的外部安装有防护罩。
优选的，所述固定套与伺服电机的电机轴连接处安装有防尘密封圈。
本发明中所使用的螺栓、磁极支架均由非导磁金属材料制备而成。
磁性磨料是由一种或多种磨料、润滑辅料组成的磨料颗粒，内部感磁材料在磁力的作用下可以对工件表面产生挤压，对工件表面进行切削、摩擦，磁性磨料团体固结可以使工件表面形成柔性的“磨料刷”，更加均匀一致的研磨抛光；磁性磨料温升小，不伤工件，抛光精度高，应用广，可以加工平面，复杂曲面，内间隙过小的内部等。磁性磨料有很好的软磁效应，有利于回收和自动控制。
本发明在使用时，根据工件的大小或者需要的磁场强度，控制两组环形磁极组件在丝杠滑座上同向或者反向移动，通过调整两个环形磁极之间的位置，改变磁场强度的大小，以适应各类工件的研磨需求。
当待研磨的工件进入两组环形磁极组件之间时，两台伺服电机同时启动，带动两个环形磁极同时反向转动，两组环形磁极组件中的弧形磁铁的N极、S极两两相对形成磁场，弧形磁铁外表面沾附的磁性磨料在磁场的作用下，按照磁力线分布方向固结在一起形成具有一定刚性的磁力刷，对工件表面进行研磨，表现出极好的柔性和自适应性。
环形磁极组件在研磨作业时，由于相对运动的存在，磁性磨料在弧形磁铁外表面的排布会发生变化；当环形磁极组件每旋转一周，刮板对弧形磁铁外表面上沾附的磁性磨料刮擦一次，使得磁性磨料重新均匀分布在弧形磁铁的外表面。
本发明的有益效果是：
本发明采用两组对称安装在丝杠滑座上的环形磁极组件反向旋转形成磁场，沾附在环形磁极上的磁性磨料形成柔性磁力刷，对工件表面进行高质量、快速的研磨，以满足工件表面加工的要求。本发明中磁场强度、两组环形磁极组件之间的位置可根据工件的大小进行调节，能够满足多种工件的研磨需求。
本发明中环形磁极外壁上的磁铁固定凹槽和安装在其中的弧形磁铁均为内侧高外侧低的形状，使得弧形磁铁固定牢靠，在高速旋转时不易脱落，安全可靠；
研磨作业中产生的粉尘在防护罩和滴管冷却装置的作用下，沉降在防护罩内，不会对周围环境造成影响。
本研磨机使用一段时间后，环形磁极表面沾附的磁性磨料损失钝化后，环形磁极组件可整体更换且更换简单快捷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中环形磁极和伺服电机的连接结构示意图；
图3是图1中环形磁极的立体结构示意图；
图4是图3中环形磁极的剖面图；
图中：1.环形磁极组件，2.固定套，3.伺服电机，4.磁极支架，5.丝杠滑座，6.环形磁极，7.压块，8.刮板，9.弧形磁铁，10.磁铁固定凹槽，11.锁紧螺母，12.缺口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
如图1至图4所示，一种磁性研磨机，包括两组结构相同的环形磁极组件1、伺服电机3和丝杠滑座5，每组环形磁极组件1包括环形磁极6，环形磁极6的中部通过轴承和锁紧螺母11与伺服电机3的电机轴端部相连接，伺服电机3通过固定套2安装在磁极支架4的顶板上，伺服电机3位于磁极支架4的内腔中，磁极支架4的底部固定在丝杠滑座5上；环形磁极6的外壁上开设有磁铁固定凹槽10，磁铁固定凹槽10中依次紧密排布有数块弧形磁铁9，弧形磁体9的外表面均匀沾附有磁性研磨料。
磁铁固定凹槽10的上表面开设有两个缺口12，缺口12中通过螺栓安装有压块8。
磁铁固定凹槽10靠近环形磁极6中心的内壁高度高于磁铁固定凹槽10外缘开口的高度；弧形磁铁9纵向切面为内高外低的梯形，相邻两块弧形磁铁9的N极、S极交错排布。
两个环形磁极6的相远离的边缘外侧均设置有底部固定在磁极支架4上的刮板8，刮板8与弧形磁铁9的外表面之间的距离可调。
丝杠滑座5驱动两个磁极支架4相对或相向移动。
环形磁极组件1、伺服电机3、磁极支架4和丝杠滑座5的外部安装有防护罩，固定套2与伺服电机3的电机轴连接处安装有防尘密封圈。
本发明在使用时，根据工件的大小或者需要的磁场强度，控制两组环形磁极组件1在丝杠滑座5上相对或相向移动，调整两个环形磁极6之间的位置，改变磁场强度的大小，以适应各类工件的研磨需求。
当待研磨的工件进入两组环形磁极组件1之间时，两台伺服电机3同时启动，带动两个环形磁极6同时反向转动，两组环形磁极组件1中的弧形磁铁9的N极、S极两两相对形成磁场，弧形磁铁9外表面沾附的磁性磨料在磁场的作用下，按照磁力线分布方向固结在一起形成具有一定刚性的磁力刷，对工件表面进行研磨，表现出极好的柔性和自适应性。
环形磁极组件1在研磨作业时，由于相对运动的存在，磁性磨料在弧形磁铁9外表面的排布会发生变化；当环形磁极组件1每旋转一周，刮板8对弧形磁铁9外表面上沾附的磁性磨料刮擦一次，使得磁性磨料重新均匀分布在弧形磁铁9的外表面。
本发明采用两组对称安装在丝杠滑座上的环形磁极组件反向旋转形成磁场，沾附在环形磁极上的磁性磨料形成柔性磁力刷，对工件表面进行高质量、快速的研磨，以满足工件表面加工的要求。本发明中磁场强度、两组环形磁极组件之间的位置可根据工件的大小进行调节，能够满足多种工件的研磨需求。

Claims (7)

1.一种磁性研磨机，包括两组结构相同的环形磁极组件（1）、伺服电机（3）和丝杠滑座（5），其特征在于：每组所述环形磁极组件（1）包括环形磁极（6），环形磁极（6）的中部通过轴承和锁紧螺母（11）与伺服电机（3）的电机轴端部相连接，伺服电机（3）通过固定套（2）安装在磁极支架（4）的顶板上，伺服电机（3）位于磁极支架（4）的内腔中，磁极支架（4）的底部固定在丝杠滑座（5）上；环形磁极（6）的外壁上开设有磁铁固定凹槽（10），磁铁固定凹槽（10）中依次紧密排布有数块弧形磁铁（9），弧形磁体（9）的外表面均匀沾附有磁性研磨料。
2.根据权利要求1所述的磁性研磨机，其特征在于：所述磁铁固定凹槽（10）的上表面开设有两个缺口（12），缺口（12）中通过螺栓安装有压块（7）。
3.根据权利要求1或2所述的磁性研磨机，其特征在于：所述磁铁固定凹槽（10）靠近环形磁极（6）中心的内壁高度高于磁铁固定凹槽（10）外缘开口的高度；弧形磁铁（9）纵向切面为内高外低的梯形，相邻两块弧形磁铁（9）的N极、S极交错排布。
4.根据权利要求3所述的磁性研磨机，其特征在于：两个所述环形磁极（6）的相远离的边缘外侧均设置有底部固定在磁极支架（4）上的刮板（8），刮板（8）与弧形磁铁（9）的外表面之间的距离可调。
5.根据权利要求4所述的磁性研磨机，其特征在于：所述丝杠滑座（5）驱动两个磁极支架（4）同向或反向移动。
6.根据权利要求5所述的磁性研磨机，其特征在于：所述环形磁极组件（1）、伺服电机（3）、磁极支架（4）和丝杠滑座（5）的外部安装有防护罩。
7.根据权利要求6所述的磁性研磨机，其特征在于：所述固定套（2）与伺服电机（3）的电机轴连接处安装有防尘密封圈。
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