一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷加工領(lǐng)域，尤其是一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法及其裝置
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷具有高硬度、高耐腐蝕性、化學(xué)性能穩(wěn)定以及低溫超塑性等優(yōu)異性能，在科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。但由于其低塑性，易脆性及導(dǎo)熱導(dǎo)電性能差的弊端，如何將其加工成具有一定精度的零件成為一個(gè)難題。研磨作為精密加工的一種重要手段，在陶瓷加工中有著不可替代的作用。普通磁力研磨是采用陶瓷管內(nèi)部放置V型輔助磁鐵，外部磁鐵帶動(dòng)內(nèi)部輔助磁鐵軸向進(jìn)給的單一研磨方式，導(dǎo)致加工超硬精密陶瓷管內(nèi)表面效率低，且紋理不均勻，從而提出了一種軸向超聲振動(dòng)輔助磁力研磨超硬精密陶瓷管的技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法及其裝置，通過軸向超聲振動(dòng)輔助磁力研磨，提高超硬精密陶瓷管內(nèi)表面加工質(zhì)量和加工效率。
[0004]本發(fā)明提供的一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法包括以下步驟:
[0005]a.用清洗劑將陶瓷管內(nèi)表面的污漬去除，并晾干；
[0006]b.將待加工的陶瓷管裝夾在臥式車床三爪卡盤上，利用同心度測量儀保證與轉(zhuǎn)軸的同心度；
[0007]c.將工作臺(tái)安裝在車床溜板箱上，磁極架安裝在工作臺(tái)上，將兩塊永久磁鐵分別以N-S或S-N磁極端安放在磁極架的兩端，同時(shí)調(diào)整永久磁鐵與陶瓷管工件的位置，兩塊永久磁鐵與陶瓷管工件的距離為5-10mm ;
[0008]d.進(jìn)行磁性磨粒的配置，將100#鐵粉分別與W5、W2.5的金剛石研磨膏按照2:1比例配置，加入油基研磨液使鐵粉與研磨膏充分混合在一起；
[0009]e.把配置好的磁性磨粒吸附在V型輔助磁鐵上，把V型輔助磁鐵塞入陶瓷管工件內(nèi)部，V型輔助磁鐵N-S兩極分別于外部永久磁鐵S-N兩極相對(duì)，壓附在陶瓷管工件內(nèi)表面；
[0010]f.將換能器與基座連在一起，把基座連同換能器一起安裝在工作臺(tái)上，調(diào)節(jié)溜板箱使安裝在變幅桿上的彈性筒夾與陶瓷管工件左右位置對(duì)心，把與V型輔助磁鐵相連的連桿和彈性筒夾連在一起，調(diào)節(jié)車床上的進(jìn)給系統(tǒng)，使溜板箱進(jìn)給距離待加工陶瓷管工件長度的2/3 ；
[0011]g.啟動(dòng)超聲波發(fā)生器，將超聲波發(fā)生器與集電環(huán)相連，設(shè)定超聲波發(fā)生器頻率在12KHz-19KHz，振幅為 5-20 μπι ;
[0012]h.粗加工階段，臥式車床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為500-600r/min，車床溜板箱軸向進(jìn)給速度為3mm/s，進(jìn)給距離為陶瓷管工件長度2/3，超聲波發(fā)生器頻率為14_16KHz，采用100#鐵粉與W5金剛石研磨膏混合的磁性磨料加工，每4-6分鐘在陶瓷管內(nèi)表面加工區(qū)域添加0.8-1.2ml的油性研磨液，加工時(shí)間為20-30分鐘；
[0013]1.精加工階段，臥式車床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整為1800-2200r/min，超聲波發(fā)生器頻率為18-20KHZ，采用100#鐵粉與W2.5金剛石研磨膏混合的磁性磨料加工，每4_6分鐘在陶瓷管工件內(nèi)表面加工區(qū)域添加0.8-1.2ml的油性研磨液，加工時(shí)間為18-22分鐘；
[0014]j.將陶瓷管調(diào)頭加工剩余未加工部分，加工步驟同b-1 ;
[0015]k.加工完畢后，用清洗劑清洗陶瓷管內(nèi)表面，然后晾干
[0016]一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法采用的裝置，該裝置包括:三抓卡盤(1)、卡爪(2)、磁極架(3)、外部永久磁鐵(4)、V型輔助磁鐵(5)、陶瓷管工件(6)、連桿(7)、彈性筒夾(8)、變幅桿(9)、換能器(10)、集電環(huán)(11)、基座(12)、超聲波發(fā)生器(13)、工作臺(tái)(14)和磁性磨粒(15)，所述工作臺(tái)(14)固定在車床溜板箱上；基座(12)安裝在工作臺(tái)(14)尾部；換能器(10)安裝在基座(12)的連接孔里，連接孔的中心與車床卡盤(I)回轉(zhuǎn)中心等高，換能器(10)外部安裝集電環(huán)(11)，頭部連接變幅桿(9);變幅桿(9)頭部安裝彈性筒夾
(8);彈性筒夾⑶的夾緊孔里安裝連桿(7);連桿(7)是全螺紋桿，頭部通過螺母將V型輔助磁鐵(5)固定在連桿(7)上；V型輔助磁鐵(5)上吸附磁性磨粒(15)，與外部永久磁鐵
(4)形成磁回路，將磁性磨粒(15)壓附在陶瓷管工件￠)的內(nèi)表面；磁極架(3)固定在工作臺(tái)(14)前端，上面吸附兩個(gè)外部永久磁鐵(4)，兩個(gè)外部永久磁鐵(4)之間呈90°夾角，左側(cè)磁極高度與陶瓷管工件(6)軸線等高，磁極架(3)的型號(hào)匹配陶瓷管工件(6)的型號(hào)；三爪卡盤(I)上面安裝卡爪(2)，陶瓷管工件(6)被卡爪(2)夾緊。
[0017]所述的磁極架(3)為導(dǎo)磁材料，工作臺(tái)(14)和基座(12)為非導(dǎo)磁材料。
[0018]所述的外部永久磁鐵⑷的尺寸為30X30X 10mm，V型輔助磁鐵(5)的尺寸為10 X 10 X 5mm。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，其顯著地有益效果體現(xiàn)在:
[0020]1.磁極架上磁鐵與工件的間隙可以自由調(diào)整，以適用于不同型號(hào)工件。
[0021]2.采用軸向超聲振動(dòng)輔助磁力研磨加工超硬精密陶瓷管內(nèi)表面，磁性磨料在陶瓷管內(nèi)表面相互摩擦、擠壓并伴隨超聲振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在研磨過程中磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡的改變。改善了普通磁力研磨加工效率低，表面質(zhì)量差的不足。
[0022]3.實(shí)現(xiàn)了對(duì)超硬精密陶瓷管內(nèi)表面的粗加工，精加工，清洗的全過程。實(shí)現(xiàn)了超硬精密陶瓷管內(nèi)表面高效精密加工。
【附圖說明】
[0023]圖1是一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法采用的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法采用的裝置中，陶瓷工件、外部磁鐵、磁極架和內(nèi)部V型輔助磁鐵、磁性磨粒示意圖。
[0025]圖3是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工前顯微形貌圖。
[0026]圖4是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工后顯微形貌圖。
[0027]圖5是采用普通磁力研磨方法對(duì)超硬精密陶瓷管加工的顯微形貌圖。
[0028]圖6是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工前內(nèi)表面粗糙度圖。
[0029]圖7是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工后內(nèi)表面粗糙度圖。
[0030]圖8是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工前內(nèi)表面光潔度圖。
[0031]圖9是采用本發(fā)明對(duì)超硬精密陶瓷管加工后內(nèi)表面光潔度圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖更詳細(xì)的描述本發(fā)明。
[0033]如圖1、2所示，一種磁力研磨超硬精密陶瓷管的方法及其裝置包括以下內(nèi)容:
[0034]a.用清洗劑將陶瓷管內(nèi)表面的污漬去除，并晾干；
[0035]b.將待加工的陶瓷管裝夾在臥式車床三爪卡盤2上，利用同心度測量儀保證與轉(zhuǎn)軸的同心度；
[0036]c.將工作臺(tái)安裝在車床溜板箱上，磁極架3安裝在工作臺(tái)14上，將兩塊外部永久磁鐵4分別以N-S或S