扭摆器磁极单元的制造方法

摘要

本发明涉及磁极单元中扭摆器的核心部件的制造工艺技术领域，尤其是涉及一种扭摆器磁极单元的制造方法。其通过在粘结专用机床平台上将事先装好磁极的磁化块框装在粘结工装中；连同粘结工装固定在隔磁板上，再加隔磁板固定在机床平台上；在磁化块框里两侧面分别装入铝块；再用压板将铝块压在粘结工装里；通过机床手轮调节将磁化块装入位处，用紧顶螺栓将铝块和磁化块顶紧，用压板将磁化块压紧；用同样的方法将剩余铝块都依次取出，分别装入磁化块；其能确保磁极方向的正确性，确保粘结过程中的人身安全、零件的安全、安装误差小、安装效率高，改善和提高了磁极单元粘结的可靠性，其品可以到达磁极单元整体安装精度，是一个理想的结果。

主权项

一种扭摆器磁极单元的制造方法，其特征是包括如下步骤：(1)、每个磁极单元由一个磁化块框、一个磁极和十二块磁化块组成，磁极和磁化块框通过螺钉连接，磁极的两面各六块磁化块，通过高强度结构胶粘结在一起；将锻铝材质的磁化块框加工到尺寸，关键控制磁化块装配面的尺寸公差在±0.03mm范围内，两侧面与底面的垂直度0.025mm；磁极装配槽的两侧面与底面的垂直度0.025mm；铁钴钒材质的磁极加工到尺寸，宽度公差值在±0.04mm范围内，高度公差值在±0.025mm范围内，厚度公差值在±0.013mm范围内，每块之间的尺寸一致性不大于0.02mm，钕铁硼材质的磁化块加工到尺寸，尺寸公差值要求在±0.02mm范围内；(2)、对经检测合格的磁化块进行电镀处理，要求镀镍层0.01‑0.03mm之间；然后在充磁机上对磁化块进行充磁，要求剩磁大于1.25特斯拉；(3)、对完成充磁的磁化块，在温度为20℃，湿度为45％RH的环境中，用亥姆霍兹线圈对磁化块的宽度方向X、磁化块的高度方向Y、磁化块的厚度方向Z(即易轴方向)三个方向分别进行磁通和剩磁测量，计算出易轴方向的角度，保证磁块的剩磁和磁通的离散性小于±1.5％，易轴方向的角度离散性小于1.5°，筛选出合格的磁块；(4)、筛选合格的磁化块，每十二块作为一组，将一组单元的六个磁化块的磁极面上分别标记N1、N2、N3、N4、N5、N6，等粘结好一面后，再将另一组单元的六个磁化块的磁极面上分别标记N7、N8、N9、N10、N11、N12记号标记在非粘接的磁极面上；确保磁方向和标号的一致性；粘结另一磁极单元时，仍然每十二块作为一组，但标记为S1、S2、S3、……S12；(5)、先加工好十二块铝块，铝块的尺寸大小和磁化块的尺寸完全一致，将磁极装到磁化块框的中间，用内六方螺栓固定好，再将十二块铝块装到磁化块框的两侧，在粘结磁化块的过程中，利用替代的方法，每取出一块铝块便在相应位置安装一块磁化块，依次粘结好每一面的六块磁化块，两面共十二块；(6)、将装有磁极和铝块的磁化块框整体装到不锈钢材质的无磁性粘结工装中，粘结工装包括一块无磁不锈钢底板，底板上装配四块无磁不锈钢立板，四块无磁不锈钢立板包括两块长立板和两块短立板，四块无磁不锈钢立板与长压板、垫块和短压板组成一个矩形框，矩形框的三个立板上有紧定螺钉，目的是在粘结磁块的过程中对磁块进行固定和调整；(7)、准备好粘结过程中用到的无磁性工具、夹具、检具和量具，包括无磁表座、千分表、无磁游标卡尺、无磁扳手、无磁螺钉和无磁压板，要求导磁率小于1.1，确保操作过程中的人身安全和工件安全，保证粘结后磁化块的平面度小于30μm；(8)、先用第一紧定螺栓和第二紧定螺栓将磁化块框整体固定，再用压板分别将六块铝块压紧；(9)、把磁化框和粘结工装整体装到具有三维运动功能的机床上；(10)、把用于压紧标记有N1的磁化块上的压板取掉，再用专用无磁不锈钢拔销器将N1位置的铝块拔出，用有机溶剂对工装模具仔细擦洗，去除油污，保证粘结表面清洁；(11)、在粘结专用机床的磁化块卡头处，装入一块确定好磁方向和编号的磁化块，做好磁极粘结面的清洁，然后在磁化块粘结面和相应的磁化块框取出铝块的空缺处涂上粘结剂，通过粘结专用机床的手轮调节上、下位置，最后将磁化块与空缺处对齐，采用工装将磁化块压入到N1位置；(12)、通过调节第一紧定螺栓和第二紧定螺栓将磁化块顶紧，然后先将压板压紧磁化块，再将磁化块卡头移开；(13)、通过重复第八步骤至第十步骤，分别将标记有N2、N3、N4、N5、N6的五块磁化块都粘结装入磁化块框，精确定位后进行固定，要求极面的平面度小于30μm；为了提高效率，缩短粘结剂的固化时间，将模具整体进行一定温度的烘烤，待冷却后，然后再进行另一面六个磁化块的粘结工作，对一个磁极单元来讲，一侧磁化块粘结面的磁极方向与另一侧磁化块粘结面的磁极方向是相对的，即一侧磁化块粘结面如果是N极(或S极)，另一侧磁化块粘结面也是对应的N极(或S极)；(14)、最后对整个粘结好的上下磁极单元进行装配，磁极间隙为13mm，用测磁设备检测的磁场强度为2.1特斯拉，完全满足1.944特斯拉的要求。