一種用于自由曲面零件的超聲磁力復(fù)合光整加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種精密拋光裝置，尤其涉及一種用于自由曲面零件的超聲磁力復(fù)合光整加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對于數(shù)控銑床銑削完成的自由曲面零件，其表面的加工紋理清晰、粗糙度值較高、殘余應(yīng)力大，很難滿足機(jī)械系統(tǒng)使用要求。而針對自由曲面零件的表面質(zhì)量問題并沒有專門的精加工設(shè)備，對于零件表面的毛刺和加工紋理現(xiàn)在仍采用人工打磨的方法進(jìn)行去除，其加工工序繁瑣、勞動強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、表面質(zhì)量不均勻、加工效率較低。磁力研磨工藝屬于一種新型研磨方法，與傳統(tǒng)的研磨方法不同，磁力研磨所采用的研磨工具是松散的磁性磨料，磁性磨料具有很大的靈活性，在磁場的作用下可以隨著工件表面形狀的變化而變化，能夠適應(yīng)各種不同曲面。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，已應(yīng)用于平面、曲面、內(nèi)圓、內(nèi)壁等的研磨加工，其缺點(diǎn)是對于非磁性材料(特種陶瓷、高溫合金材料等)的加工效率比較低。
[0003]超聲波加工是利用超聲波高頻振動的方法，使刀具以每秒高達(dá)15_20kHz的頻率帶動磨料懸浮液振動，加工效率較高，其缺點(diǎn)是僅適用于槽類、孔類零件的表面處理。因此，提出將超聲波振動加工和磁力研磨工藝相結(jié)合，各取所長研制出超聲磁力復(fù)合研磨裝置?？捎行У膶?shí)現(xiàn)對自由曲面零件的光整加工，降低工件表面的粗糙度值，使表面質(zhì)量更均勻，彌補(bǔ)手工拋光的缺陷，同時顯著提高研磨加工效率。
[0004]需要對加大面積自由曲面零件進(jìn)行光整加工時，現(xiàn)有的研磨工具加工面積較小，需要多次卡裝，因此加工效率較低。申請?zhí)?201320222711.4，公開了一種多工位孔內(nèi)表面研磨機(jī)，采用機(jī)械手夾持的磁力研磨裝置，以增加加工面積，但是其加工精度較小，無法滿足非磁性材料的加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于自由曲面零件的超聲磁力復(fù)合光整加工裝置，增加加工面積，實(shí)現(xiàn)對不同形狀的自由曲面零件光整處理的研磨，使光整加工后零件表面粗糙度值減小，殘余應(yīng)力有效釋放，提高表面質(zhì)量。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于自由曲面零件的超聲磁力復(fù)合光整加工裝置，包括機(jī)械手，通過法蘭盤與此機(jī)械手執(zhí)行部位相連接的磁力研磨裝置，由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動磁力研磨裝置，所述的磁力研磨裝置包括超聲波發(fā)生器、集電環(huán)、變幅桿、換能器、柱形磁極、彈性筒夾，超聲波發(fā)生器與換能器相連，變幅桿一端與換能器相連，另一端與彈性筒夾連接，換能器外部設(shè)有集電環(huán)，集電環(huán)與超聲波發(fā)生器相連，彈性筒夾與柱形磁極連接，所述的柱形磁極端部設(shè)有矩形槽。
[0008]所述的換能器外部設(shè)有外罩。
[0009]還包括由導(dǎo)磁材料制成的工作臺、磁性磨粒，待加工件固定在工作臺上，磁性磨粒吸附在柱形磁極端部，磁性磨粒粒徑范圍在45μηι?380μηι。
[0010]所述的機(jī)械手為六自由度方向運(yùn)動的機(jī)械手。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]I采用磁力研磨原理和超聲振動機(jī)理，通過調(diào)速電機(jī)驅(qū)動超聲磁力研磨裝置對不同形狀的自由曲面零件進(jìn)行拋光。拋光后，零件表面的銑削紋理和微裂紋得到有效去除，降低了零件表面的粗糙度值。六自由度機(jī)械手可以根據(jù)零件表面的曲率變化不斷調(diào)整裝置姿態(tài)使磁極端部最大面積覆蓋零件表面并避免干涉，柱形磁極可以根據(jù)零件曲率變化合理設(shè)計磁極形狀和充磁方向，并可根據(jù)零件表面的光整精度要求，設(shè)定合理的主軸轉(zhuǎn)速和加工時間，從而達(dá)到高效、高質(zhì)量、無干涉光整加工自由曲面零件的目的。
[0013]2、采用六自由度機(jī)械手加工裝置，可以實(shí)現(xiàn)不同曲率變化的自由曲面零件的無干涉光整加工。
[0014]3、柱形磁極端部設(shè)置矩形槽，以增大磁場強(qiáng)度。
[0015]4、具有通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、適用范圍廣、安裝容易、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各類自由曲面零件的精密加工，如模具表面、模具型腔、整體葉盤等。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1的局部放大圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)圖。
[0019]圖中:1-軟軸2-超聲波發(fā)生器3-換能器4-集電環(huán)5-變幅桿6_彈性筒夾7_柱形磁極8-磁性磨粒9-工件10-工作臺11-機(jī)械手12-調(diào)速電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0021]見圖1-圖3，用于自由曲面零件的超聲磁力復(fù)合光整加工裝置，包括機(jī)械手11，通過法蘭盤與此機(jī)械手11執(zhí)行部位相連接的磁力研磨裝置，由調(diào)速電機(jī)12驅(qū)動磁力研磨裝置，所述的研磨裝置包括超聲波發(fā)生器2、集電環(huán)4、變幅桿5、換能器3、柱形磁極7、彈性筒夾6，超聲波發(fā)生器2與換能器3相連，變幅桿5—端與換能器3相連，另一端與彈性筒夾6連接，換能器3外部設(shè)有集電環(huán)4，集電環(huán)4與超聲波發(fā)生器2相連，彈性筒夾6與柱形磁極7連接，所述的柱形磁極7端部設(shè)有矩形槽。超聲波發(fā)生器2經(jīng)集電環(huán)4將市電轉(zhuǎn)換為高頻交流電信號傳遞給換能器3，驅(qū)動換能器3工作，換能器3驅(qū)動變幅桿5，由變幅桿5帶動柱形磁極7運(yùn)動。
[0022]其中，換能器3外部設(shè)有外罩，保護(hù)換能器3的同時，可防止灰塵等的污染。機(jī)械手11為六自由度方向運(yùn)動的機(jī)械手11，可增大加工面積及加工靈活性。
[0023]本裝置還包括由導(dǎo)磁材料制成的工作臺10、磁性磨粒8，待加工件9固定在工作臺10上，磁性磨粒8吸附在柱形磁極7端部，磁性磨粒8粒徑范圍在45μηι?380μηι，可提高加工精度。
[0024]實(shí)施例:
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