專利名稱：磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型發(fā)明的一種磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，與研磨機(jī)械有關(guān)，屬于磁力研 磨裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了降低零件表面粗糙度，現(xiàn)有技術(shù)中，常用的精整加工方法有手工拋 光、超聲波拋光、化學(xué)與電化學(xué)拋光等等。對于復(fù)雜形狀表面的拋光處理中， 手工拋光是最常用的精整方法，因為該方法不需要特殊的設(shè)備，拋光運動靈活， 適應(yīng)性比較強(qiáng)。但是手工拋光主要依賴于操作者的經(jīng)驗技藝水平與熟練程度， 生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，且工人勞動強(qiáng)度大。甚至有時會受到型腔空間的限 制，即使手工拋光也無法加工，特別是對于小五金件和首飾等零部件中諸如細(xì) 小內(nèi)孑L、微細(xì)凹凸表面、夾縫等死角則很難進(jìn)行拋光處理。傳統(tǒng)的研磨方法，其研磨粒子是沒有磁性的。在磁研磨中，研磨粒子為了 接受不同方向的磁力而快速在料桶內(nèi)翻轉(zhuǎn)、流動，必須將其復(fù)合成具有磁性并 具有研磨性能的材料。復(fù)合的方法很多，例如燒結(jié)、粘接、化學(xué)合成等。磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)所使用的磁研磨法是一種新興發(fā)展的研磨方法，是以磁 性磨粒和磁針作為刀具來切削工件。磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)在工作時，浸泡在研磨 液中的工件以及磁性磨粒和磁針都處于離散性游離狀態(tài)。該研磨裝置的磨削力 起源于永久磁石的磁力和由于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力、料桶內(nèi)的磁性磨粒和 磁針與工件之間接觸后引起的彈性變形、塑性變形以及磁性磨粒和磁針與工件 表面之間的摩擦力。同時，由于磁性磨粒和磁針呈離散性游離狀態(tài)，除了要克 服若千磁回路上來自不同方向磁力的作用，磁石轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)時，離散性游 離磨料和磁針還要克服離心力的作用。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮多種相關(guān)因素。發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，彌補(bǔ)了磁研磨領(lǐng)域的技術(shù)空白， 其目的在于提供一種用于小五金或首飾的磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，對不銹鋼、銅、 鋁、鎂合金、各種鐵、碳鋼、金、銀、硬質(zhì)塑料等大小零件快速去除毛邊、倒角、拋光洗凈。該拋光機(jī)不僅能夠高效、高質(zhì)量地完成對諸如細(xì)小內(nèi)孔、內(nèi)管、夾縫等死角實現(xiàn)高效研磨；而且可在機(jī)器運轉(zhuǎn)中替換工件料桶，操作方便簡單， 成本低、無污染、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、使用壽命長。本實用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，包括由電機(jī)的傳動軸驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤及其電氣控制系 統(tǒng)；其特征在于所說的轉(zhuǎn)盤上安裝有永久磁石與可導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)盤構(gòu)成若干個磁回 路。上述永久磁石交替N-S極安放可導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)盤上。該拋光機(jī)設(shè)置有可自由取 出的活動料桶；可實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)運動的啟動、停止、變速、定時和正反轉(zhuǎn)的電 氣控制系統(tǒng)；可圍繞料桶旋轉(zhuǎn)的磁石轉(zhuǎn)盤；電機(jī)帶動安放有永久磁石的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 動，可用于小五金或首飾的磁研磨精密拋光。由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤上的磁石所產(chǎn)生的磁力線，穿透非磁性的料桶和支架，帶動料 桶內(nèi)的石茲針、磁性研磨材和工件隨著磁場高速旋轉(zhuǎn)；同時，由于離心力和磁力 的作用，磁針和磁性研磨材與工件相互碰撞、磨擦，達(dá)到對不銹鋼、銅、鉛. 鎂合金、各種鐵、碳鋼、金、銀、硬質(zhì)塑料等大小零件快速去除毛邊、倒角， 拋光洗凈的效果。在磁力研磨裝置設(shè)計時，考慮加工裝置的體積要小，功能性要好，采用永 久磁石作為石茲力發(fā)生源。轉(zhuǎn)盤上永久磁石排布具有一定特征在水平方向的轉(zhuǎn)盤上，將10個永磁體 的N極和同樣數(shù)量的永磁體的S極在轉(zhuǎn)盤上不規(guī)則地雜亂放置；在垂直方向上 分上下兩層排列4個永磁體的N極和同樣數(shù)量的永磁體S極。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以常速按 一個方向旋轉(zhuǎn)時，這些永磁體產(chǎn)生若干個交變的磁場，工件和磁性研磨介質(zhì)的 圓周方向、徑向和垂直方向都受到磁力線的作用，引起工件和磁性研磨介質(zhì)以 一種不-見則的方式流動。流動方式可分為三組不同的方式， 一組流動沿圓周的 方向； 一組流動沿徑向方向；另一組流動沿垂直方向。這樣，工件表面受到不 同方向的力，無論其形狀如何復(fù)雜，都可以被均勻地精整，沒有不發(fā)生流動的 空白區(qū)。研磨介質(zhì)中包括磁針、磁性研磨粒子，可在若干個不規(guī)則的磁場中被磁化， 沿著不同方向的磁力線對工件進(jìn)行研磨和拋光。研磨介質(zhì)和工件混合在具有一 定黏度的研磨液中，研磨液不僅起到潤滑的作用，還能對工件和研磨介質(zhì)產(chǎn)生 浮力。研磨液的體積約占料桶容器總體積的2/3左右。料桶可以由任何非磁性材料如塑料、合成樹脂等材料制作。 為了避免磁漏，設(shè)計一個磁性轉(zhuǎn)盤并固定永久磁石，使磁極相互連接形成若干個閉合磁回路，最大限度地增加工作區(qū)域內(nèi)的磁場強(qiáng)度，提高工作效率。 為了保證加工質(zhì)量，依靠旋轉(zhuǎn)精度維持轉(zhuǎn)盤與支架之間的間隙保持一致。設(shè)計一套可實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)運動的啟動、停止、變速、定時和正反轉(zhuǎn)的電氣 控制系統(tǒng)。當(dāng)電源閉合時，可通過外部開關(guān)選擇所需用的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向并利用定 時器設(shè)定所需的研磨時間。啟動電動機(jī)并通過軸的傳遞帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，以使磁 石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)工作。到達(dá)定時器的設(shè)定時間時，延時開關(guān)斷開使得電動機(jī)停 止旋轉(zhuǎn)。根據(jù)需要也可選擇反向旋轉(zhuǎn)，使得電動機(jī)再次工作......，如此反復(fù)多次研磨，達(dá)到設(shè)計所要求的表面粗糙度為止，磁研磨加工最終結(jié)束。該磁研磨精密拋光機(jī)的優(yōu)點和效果1、采用磁石回轉(zhuǎn)式磁研磨加工，磁力線像x射線一樣能夠穿透非磁性的支 架和料桶，將料桶內(nèi)的工件(如果是磁性材料)與磁性研磨介質(zhì)磁化，利用磁 力作用對工件進(jìn)行拋光。細(xì)小的磁性研磨介質(zhì)可以進(jìn)入普通刀具無法介入的任 意形狀的部位，諸如細(xì)小內(nèi)孔、內(nèi)管、夾縫等表面，通過變化外部永久磁石的 排列位置就可以改變磁力線的方向即可控制磁性研磨介質(zhì)按照規(guī)定的軌跡研磨 零件表面，完成普通技術(shù)中所無法進(jìn)行的復(fù)雜曲面所需要的拋光，沒有死角。2、 采用磁石回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)設(shè)計，料桶是靜止的，料桶內(nèi)的工件不會因為慣性 而與其他介質(zhì)產(chǎn)生激烈碰撞，最大限度地保證了工件的形狀精度不受破壞。3、 由于料桶是靜止的，電動機(jī)僅需帶動轉(zhuǎn)盤運動，可以選用低功率電機(jī)， 降低成本，減少能耗。4、 轉(zhuǎn)盤上永久磁石按照水平和垂直方向不規(guī)則排布，可以產(chǎn)生若千個交變 的磁場。這樣，無論工件表面形狀如何復(fù)雜，都可以受到不同方向的力，被均 勻地精整，沒有不發(fā)生流動的空白區(qū)。5、 電積p故安放在配有彈簧所構(gòu)成的振動底座上，可以利用振動使料桶內(nèi)的 磁針、磁性研磨材和工件上下跳動，增加運動頻率，提高研磨效率。6、 針對小五金或首飾新設(shè)計的拋光機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、使用壽命長， 適于大范圍的推廣和應(yīng)用。
圖1為本實用新型磁性研磨加工原理圖。圖2為本實用新型外部磁場旋轉(zhuǎn)引起的工件和研磨介質(zhì)運動示意圖。圖3為本實用新型磁極排列示意圖。圖4為實用新型磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖附圖4中1、外桶；2、電機(jī)；3、傳動軸；4、轉(zhuǎn)盤；5、永久石茲石；6、 支架；7、料桶；8、磁針；9、磁性研磨粒子；10、工件；11、正反轉(zhuǎn)開關(guān)；12、 電源開關(guān)；13、定時器開關(guān)；14、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)開關(guān)；15、彈簧。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示，具體介紹本實用新型。如圖1所示本實用新型磁研磨加工原理，料桶7外部水平和垂直方向排列 的永久磁石5產(chǎn)生的磁力線像x射線一樣能夠穿透非磁性的支架6和料桶7，將 料桶7內(nèi)的工件(如果是磁性材料)與磁性研磨介質(zhì)磁化，由于磁力的作用， 》茲性研磨介質(zhì)與工件互相碰撞、磨擦，對工件全方位進(jìn)行拋光。如圖2所示本實用新型外部磁場旋轉(zhuǎn)引起的工件和研磨介質(zhì)運動示意圖， 外部永磁體產(chǎn)生若干個交變的磁場，工件和磁性研磨介質(zhì)的圓周方向、徑向和 垂直方向都受到磁力線的作用，引起工件和磁性研磨介質(zhì)以一種不規(guī)則的方式 流動。 一組流動沿圓周的方向； 一組流動沿徑向方向；另一組流動沿垂直方向。 以滿足加工的需要。如圖3所示本實用新型磁極排列示意圖，在水平方向的轉(zhuǎn)盤4上，將10個 永磁體的N極和同樣數(shù)量的永磁體的S極在轉(zhuǎn)盤上不規(guī)則地雜亂放置；在垂直 方向上分上下兩層排列4個永磁體的N極和同樣數(shù)量的永磁體S極。當(dāng)轉(zhuǎn)盤4 旋轉(zhuǎn)時，這些永磁體產(chǎn)生若干個交變的、不規(guī)則的磁場，不留加工死角。如圖4所示本實用新型磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，該拋光機(jī)由外桶1; 電機(jī)2;傳動軸3;轉(zhuǎn)盤4;永久磁石5;支架6;料桶7;磁針8;磁性研磨粒 子9;工件10;正反轉(zhuǎn)開關(guān)11;電源開關(guān)12;定時器開關(guān)13;轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)開關(guān) 14;彈簧15組成。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤4上的磁石所產(chǎn)生的磁力線，穿透非磁性的料桶7 和支架6，帶動料桶7內(nèi)的磁針、磁性研磨材和工件隨著磁場高速旋轉(zhuǎn)；同時， 由于離心力和磁力的作用，磁針和磁性研磨材與工件相互碰撞、磨擦，達(dá)到對 不銹鋼、銅、鋁、鎂合金、各種鐵、碳鋼、金、銀、硬質(zhì)塑料等零件快速去除 毛邊、倒角、拋光洗凈的效果。還可以利用一套可實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)運動的啟動、 停止、變速、定時和正反轉(zhuǎn)的電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)由電機(jī)2并結(jié)合外 部電源開關(guān)12、正反轉(zhuǎn)開關(guān)ll、定時器開關(guān)13、轉(zhuǎn)速開關(guān)14組成，設(shè)定轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)向和研磨時間，滿足設(shè)計所要求的表面粗糙度。電機(jī)2安放在配有彈簧15所 構(gòu)成的振動底座上。
權(quán)利要求1. 一種磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，包括電機(jī)[2]傳動軸[3]驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤[4]及其電氣控制系統(tǒng)；其特征在于所說的轉(zhuǎn)盤[4]上安裝有永久磁石[5]與可導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)盤[4]構(gòu)成若干個磁回路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，其特征在于所說的永久磁石 [5]交替N-S極安放可導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)盤[4]上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，其特征在于所說的電機(jī)[2] 安放在配有彈簧[15]所構(gòu)成的振動底座上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，其特征在于所述的電氣控制 系統(tǒng)由電機(jī)[2]并結(jié)合外部電源開關(guān)[12]、正反轉(zhuǎn)開關(guān)[ll]、定時器開關(guān)[13]、 轉(zhuǎn)速開關(guān)[14]組成。
專利摘要一種磁石回轉(zhuǎn)式拋光機(jī)，包括由電機(jī)的傳動軸驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤及其電氣控制系統(tǒng)；其特是所說的轉(zhuǎn)盤上安裝有N-S極交替的永久磁石與可導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)盤構(gòu)成若干個磁回路。該拋光機(jī)還設(shè)有可自由取出的活動料桶；可實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)運動的啟動、停止、變速、定時和正反轉(zhuǎn)的電氣控制系統(tǒng)；電機(jī)帶動可圍繞料桶旋轉(zhuǎn)的磁石轉(zhuǎn)盤；同時，由于離心力和磁力的作用，磁針和磁性研磨材與工件相互碰撞，從而達(dá)到對不銹鋼、銅、鋁、鎂合金、各種鐵、碳鋼、金、銀、硬質(zhì)塑料、寶石等零件快速去除毛邊、倒角、拋光洗凈的效果。本實用新型對諸如細(xì)小內(nèi)孔、管內(nèi)表面、夾縫等死角均可實現(xiàn)高效研磨；可在機(jī)器運轉(zhuǎn)中替換工件料桶。該拋光機(jī)操作方便簡單，成本低、無污染。
文檔編號B24B31/00GK201120584SQ20072001198
公開日2008年9月24日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者峰 燕, 欣 王, 燕 陳, 寧 馬, 馬繼保 申請人:大連隆正光飾機(jī)制造有限公司;遼寧科技大學(xué);陳 燕