超声波磁粒复合研磨方法及其装置

摘要

本发明涉及机械加工技术领域。提供了一种将超声波振动与磁粒研磨有机结合的复合研磨方法与装置。该技术方案为：复合研磨头组件直接与数控铣床主轴连接，在工件待加工区域加入适量磁性磨粒，利用电磁线圈使研磨杆励磁吸引磨料形成柔性磨刷，同时超声波振动经研磨杆头传至磨粒，随着磨刷与工件的相对运动，工件表面得到超声波、磁粒复合高效研磨。本发明装置中，复合研磨头组件由超声磁力复合研磨杆(3)、超声波换能器(2)、高压集电环(4)等组成，外部空套固定在数控机床支架上的电磁线圈(7)。该方法可以实现工件自由曲面的高效研磨，特别适合于模具型腔研磨加工。该装置可方便与数控机床主轴连接，结构简单，易于维护，设备投入低。

主权项

1.一种超声波振动磁粒复合研磨方法，其特征在于所述的方法同时采用磁粒研磨技术和超声波振动技术，步骤如下：在数控加工机床转动主轴端直接装上将超声波振动与磁粒研磨相复合的研磨头组件，组件中包括超声波磁粒复合研磨杆(3)、超声波换能器(2)装置与零件；研磨杆外空套固定在固定支架(6)上的电磁线圈(7)；将工件固定在数控加工机床的工作台面上；在工件的加工区域中加入适量磁性磨料(8)，开启研磨液，启动电磁线圈供电电源，通过电磁线圈(7)使复合研磨杆(3)工作端部励磁吸引磁性磨料从而形成柔性磨刷，根据工件加工的实际需要，研磨系统的控制软件通过控制励磁电流，从而控制复合研磨杆端部的磁场强弱，进而控制柔性磨刷的刚度；启动超声波发生器(14)发出超声波信号，经研磨头组件中的超声波换能器(2)，将超声波振动经研磨杆(3)传至磁性磨粒，促使加工区域中的磁性磨料(8)振动、翻转自锐，提高磁性磨料(8)的使用效率和研磨效率；再则，超声波振动在研磨液中的空化、聚爆等效应又使曲面的研磨质量和效率得到进一步提高，在整个研磨过程中，超声波振动磁粒复合研磨自由曲面，集成了超声波振动研磨和磁粒研磨的相关特性，系统利用数控加工机床的数控加工代码控制研磨杆(3)沿自由曲面的运动轨迹，实现自由曲面高精度数字化研磨。