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专利号: 2020101454149
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非导磁同心变径管内表面磁粒研磨装置,其特征在于,包括齿轮旋转机构、滑移变径机构、车床、磁铁、测距传感器与PLC控制系统;所述车床依次设有主轴箱、溜板箱Ⅰ与溜板箱Ⅱ,工件的两端分别装夹在与主轴箱相连的三角卡盘Ⅰ与溜板箱Ⅱ相连的三角卡盘Ⅱ上,齿轮旋转机构的大齿轮位于工件外部,齿轮旋转机构安装在溜板箱Ⅰ上;滑移变径机构安装在大齿轮的内端面,滑移变径机构为可伸缩结构,磁铁安装在滑移变径机构端部,大齿轮带动磁铁旋转形成旋转磁场;测距传感器安装在磁铁上,PLC控制系统与测距传感器以及滑移变径机构电气相连;

所述齿轮旋转机构包括小齿轮、大齿轮与小齿轮电机;小齿轮与大齿轮啮合,小齿轮电机与小齿轮相连,小齿轮电机带动小齿轮转动;

所述齿轮旋转机构还包括支架,支架一端固接在溜板箱Ⅰ上,另一端与大齿轮滑动相连,支架支撑大齿轮;

所述滑移变径机构包括支座电机、滑片一、滑片二、滑片三与承载磁铁平台;支座电机固定在大齿轮的内端面,支座电机与滑片一相连,支座电机带动滑片一转动,滑片一与滑片二滑动相连,滑片二与滑片三滑动相连,承载磁铁平台与滑片三相连,磁铁吸附在承载磁铁平台上;

所述滑移变径机构还包括支座、转轴、锥齿轮一与锥齿轮二,支座固接在滑片一上,转轴安装在支座上,锥齿轮一安装在转轴上,锥齿轮一与锥齿轮二啮合,锥齿轮二与支座电机相连,支座电机带动锥齿轮二旋转;

所述滑片一上设有齿条,滑片二上设有与之啮合的齿轮,电机与齿轮相连,电机带动齿轮旋转,进而带动滑片二沿滑片一齿条滑动;滑片二上设有齿条,滑片三上设有与之啮合的齿轮,电机与齿轮相连,电机带动齿轮旋转,进而带动滑片三沿滑片二齿条滑动;

所述滑移变径机构还包括电动推杆,电动推杆安装在滑片三内部,电动推杆通过连接器与承载磁铁平台相连;

所述车床还包括丝杆与导轨,溜板箱Ⅰ与溜板箱Ⅱ底部安装在导轨上,溜板箱Ⅰ与溜板箱Ⅱ侧部安装在丝杆上。

2.根据权利要求1所述的非导磁同心变径管内表面磁粒研磨装置,其特征在于,所述三角卡盘Ⅰ、三角卡盘Ⅱ与大齿轮三者轴线重合。

3.一种非导磁同心变径管内表面磁粒研磨方法,基于权利要求1所述的非导磁同心变径管内表面磁粒研磨装置实现,其特征在于,具体包括如下步骤:

1)将非导磁同心变径管工件两端分别装夹在车床的三角卡盘Ⅰ与三角卡盘Ⅱ上,利用同心度测量仪保证非导磁同心变径管与车床主轴的同轴度;

2)将研磨液与磁性磨粒按1:1.5的比例均匀混合,使用径向圆柱辅助磁铁吸附混合磨料,然后将径向圆柱辅助磁铁放置非导磁同心变径管内;

3)操作溜板箱Ⅱ的手柄使溜板箱Ⅱ脱离丝杠的控制;

4)开启车床主轴开关,使车床主轴以1000~2000r/min的速度旋转,三角卡盘Ⅰ带动非导磁同心变径管和三角卡盘Ⅱ同步转动;启动小齿轮电机,使大齿轮与非导磁同心变径管反方向旋转;

5)启动主轴箱内副电机,使丝杠带动溜板箱Ⅰ做轴向往复运动,对非导磁同心变径管内表面磁粒研磨抛光,速度为50~100mm/min;

6)与此同时,PLC控制系统得到红外测距传感器测定的红外测距传感器到加工工件外表面的距离时,PLC控制系统通过控制电动推杆伸出长度的差异和连接器两个自由度的旋转,保证磁铁到加工工件表面的距离恒定,设定两者间的距离为2±0.5mm。