一種用于自由曲面零件的超聲磁力復合光整加工裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實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合光整加工裝置。
【背景技術】
[0002]對于數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、殘余應力大，很難滿足機械系統使用要求。而針對自由曲面零件的表面質量問題并沒有專門的精加工設備，對于零件表面的毛刺和加工紋理現在仍采用人工打磨的方法進行去除，其加工工序繁瑣、勞動強度大、工作環境惡劣、表面質量不均勻、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，能夠適應各種不同曲面。經大量實驗驗證，已應用于平面、曲面、內圓、內壁等的研磨加工，其缺點是對于非磁性材料(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15_20kHz的頻率帶動磨料懸浮液振動，加工效率較高，其缺點是僅適用于槽類、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合，各取所長研制出超聲磁力復合研磨裝置。可有效的實現對自由曲面零件的光整加工，降低工件表面的粗糙度值，使表面質量更均勻，彌補手工拋光的缺陷，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行光整加工時，現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。申請號:201320222711.4，公開了一種多工位孔內表面研磨機，采用機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。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術的不足，本實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合光整加工裝置，增加加工面積，實現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，殘余應力有效釋放，提高表面質量。
[0006]為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0007]—種用于自由曲面零件的超聲磁力復合光整加工裝置，包括機械手，通過法蘭盤與此機械手執行部位相連接的磁力研磨裝置，由調速電機驅動磁力研磨裝置，所述的磁力研磨裝置包括超聲波發生器、集電環、變幅桿、換能器、柱形磁極、彈性筒夾，超聲波發生器與換能器相連，變幅桿一端與換能器相連，另一端與彈性筒夾連接，換能器外部設有集電環，集電環與超聲波發生器相連，彈性筒夾與柱形磁極連接，所述的柱形磁極端部設有矩形槽。
[0008]所述的換能器外部設有外罩。
[0009]還包括由導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]所述的機械手為六自由度方向運動的機械手。
[0011 ]與現有技術相比，本實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理，通過調速電機驅動超聲磁力研磨裝置對不同形狀的自由曲面零件進行拋光。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。六自由度機械手可以根據零件表面的曲率變化不斷調整裝置姿態使磁極端部最大面積覆蓋零件表面并避免干涉，柱形磁極可以根據零件曲率變化合理設計磁極形狀和充磁方向，并可根據零件表面的光整精度要求，設定合理的主軸轉速和加工時間，從而達到高效、高質量、無干涉光整加工自由曲面零件的目的。
[0013]2、采用六自由度機械手加工裝置，可以實現不同曲率變化的自由曲面零件的無干涉光整加工。
[0014]3、柱形磁極端部設置矩形槽，以增大磁場強度。
[0015]4、具有通用性強、結構緊湊、適用范圍廣、安裝容易、調整方便等優點，可以廣泛應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是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2是圖1的局部放大圖。
[0018]圖3是本實用新型的工作狀態圖。
[0019]圖中:1-軟軸2-超聲波發生器3-換能器4-集電環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-機械手12-調速電機。
【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖對本實用新型進行詳細地描述，但是應該指出本實用新型的實施不限于以下的實施方式。
[0021]見圖1-圖3，用于自由曲面零件的超聲磁力復合光整加工裝置，包括機械手11，通過法蘭盤與此機械手11執行部位相連接的磁力研磨裝置，由調速電機12驅動磁力研磨裝置，所述的研磨裝置包括超聲波發生器2、集電環4、變幅桿5、換能器3、柱形磁極7、彈性筒夾6，超聲波發生器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外部設有集電環4，集電環4與超聲波發生器2相連，彈性筒夾6與柱形磁極7連接，所述的柱形磁極7端部設有矩形槽。超聲波發生器2經集電環4將市電轉換為高頻交流電信號傳遞給換能器3，驅動換能器3工作，換能器3驅動變幅桿5，由變幅桿5帶動柱形磁極7運動。
[0022]其中，換能器3外部設有外罩，保護換能器3的同時，可防止灰塵等的污染。機械手11為六自由度方向運動的機械手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]實施例:
[002