一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具

本发明涉及磁力研磨领域，具体为一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具。

背景技术：

1、随着我国工业经济的发展和科学技术的进步，航空航天、船舶、汽车和自动化机床等产业得到了迅猛发展，对于机械零件表面质量的要求也越来越高。通过光整加工可以减小和细化零件的表面粗糙度，去除划痕、微观裂痕等表面缺陷，提高和改善零件表面质量，提高零件表面力学性能，改善应力分布状态；去除棱边毛刺，保证表面之间平滑过渡，提高零件的装配工艺性；提高零件表面光泽度和光亮程度等。传统的磨削加工方法存在诸多弊端，而近年来发展迅速的磁力研磨方法将磁场应用于研磨技术中，具有自锐性能好、磨削能力强、加工效率高、研磨温升小等优点。

2、现有的管件在打磨内径的时候多直接通过夹持管件外径将管件架起，利用磁铁带动管件内部的磁流体进行研磨，这样夹持方式对一些薄壁管件很不友好，极易导致管件变形，从而影响管件的成品率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，包括底板、管件、磁铁、机床，机床带动转动夹持组件转动，管件中内置磁流体，通过移动磁铁对管件内壁进行打磨，所述底板上固定连接机床，机床上安装有转动夹持组件，转动夹持组件夹持管件的一端，通过转动夹持组件同时对管件内壁面和外壁面进行夹持避免单侧夹持导致薄壁管件变形，管件另一端通过浮头支撑组件夹持管件外径或撑开管件内壁进行支撑固定，避免管件在研磨过程中因跳动或重力导致变形。

3、优选的，所述转动夹持组件包括一级调节机构、二级调节机构、三级调节机构，所述一级调节机构和二级调节机构设置在转盘中，三级调节机构设置在一级底板中。

4、优选的，所述一级调节机构包括一级环、一级蜗杆、一级齿轮，所述一级环转动连接在转盘中，一级环上设置有端面齿与多个一级齿轮啮合，一级环外侧设置为蜗轮，与一级蜗杆啮合，一级蜗杆转动连接在转盘中，其一端伸出转盘，每个所述一级齿轮均固定连接一根一级丝杆，一级丝杆滚珠丝杠副连接一级滑块，一级滑块与一级底板固定连接，一级底板部分露出转盘，所述一级齿轮、一级丝杆转动连接在转盘中，一级滑块、一级底板滑动连接在转盘中。

5、优选的，所述二级调节机构包括二级环、二级蜗杆、二级齿轮，所述二级环转动连接在转盘中，二级环上设置有端面齿与多个二级齿轮啮合，二级环外侧设置为蜗轮，与二级蜗杆啮合，二级蜗杆转动连接在转盘中，其一端伸出转盘，每个所述二级齿轮均固定连接一根方轴，方轴上滑动连接二级丝杆，二级丝杆转动连接在一级底板中，二级丝杆上滚珠丝杠副连接连接两个二级夹块，通过转动二级丝杆使两个二级夹块相向或相背运动，所述二级夹块滑动连接在一级底板中。

6、优选的，所述三级调节机构包括三级夹块、外顶杆、内顶杆，每个所述二级夹块上均滑动连接一个三级夹块，三级夹块设置在同一一级底板上的两个二级夹块的相邻一侧，三级夹块一侧固定连接多个三级弹簧的一端，三级弹簧的另一端固定连接在二级夹块中，所述外顶杆滑动连接在靠近转盘圆周的二级夹块中，内顶杆滑动连接在靠近转盘圆心的二级夹块中，所述外顶杆和内顶杆设置在二级夹块中一端均固定连接有挡片，以防止外顶杆和内顶杆滑脱，外顶杆和内顶杆的另一端滑动设置在一级底板中，并通过推杆机构控制。

7、优选的，所述推杆机构包括三级齿轮、三级推杆，所述三级推杆滑动连接在一级底板中，三级推杆一端转动连接三级齿轮，三级齿轮两侧分别啮合外顶杆和换向齿条，外顶杆、内顶杆、换向齿条平行设置，换向齿条远离外顶杆的一侧与换向齿轮啮合，换向齿轮还与内顶杆啮合，所述三级推杆一侧设置有齿与三级卡爪卡接，三级卡爪固定连接夹持卡爪弹簧的一端，夹持卡爪弹簧的另一端固定在一级底板中，所述换向齿轮转动连接在一级底板中，换向齿条、三级卡爪滑动连接在一级底板中。

8、优选的，所述浮头支撑组件包括移动部和支撑部，所述支撑部设置在移动部上，通过移动部带动支撑部在底板上移动，以便适应不同长度的管件。

9、优选的，所述移动部包括支盘、浮头丝杆，所述支盘下端滚珠丝杠副连接浮头丝杆，上端固定连接支柱的一端，所述支盘滑动设置在底板上，浮头丝杆转动连接在底板中并通过电机驱动。

10、优选的，所述支撑部包括摆杆、顶块、转盘轴，所述转盘轴转动连接在支盘中，其一端伸入支柱，另一端伸出支盘，转盘轴伸入支柱的一端固定连接支撑转盘，支撑转盘上铰接多根拉杆的一端，拉杆的另一端滑动并铰接在摆杆中，摆杆中部与支柱铰接，摆杆远离转轴的一端通过扭簧铰接顶块，顶块双面设置有滚珠，所述转盘轴中部设置有一圈齿卡接支撑卡爪，支撑卡爪固定连接支撑卡爪弹簧的一端，支撑卡爪弹簧的另一端固定在支盘中，所述支撑卡爪滑动连接在支盘中，支撑转盘转动连接在支柱中，拉杆滑动连接在支柱中。

11、优选的，所述拉杆远离支撑转盘的一端铰接转轴，转轴在摆杆中滑动。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置转动夹持组件同时夹持管件内外壁，避免管壁单侧受力导致的管件发生形变，通过转动夹持组件的三级调节来适应不同直径不同厚度的管件，并保证夹持的稳定性，同时配合浮头支撑组件，利用其张开或收缩的调整范围对管件的另一头根据管径从内部支撑或从外部夹持，避免管件在磁力研磨过程中因跳动从而产生形变影响磨削。

技术特征：

1.一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，包括底板(1)、管件(2)、磁铁(3)、机床(4)，机床(4)带动转动夹持组件(5)转动，管件(2)中内置磁流体，通过移动磁铁(3)对管件(2)内壁进行打磨，其特征在于：所述底板(1)上固定连接机床(4)，机床(4)上安装有转动夹持组件(5)，转动夹持组件(5)夹持管件(2)的一端，通过转动夹持组件(5)同时对管件(2)内壁面和外壁面进行夹持避免单侧夹持导致薄壁管件(2)变形，管件另一端通过浮头支撑组件(6)夹持管件(2)外径或撑开管件(2)内壁进行支撑固定，避免管件(2)在研磨过程中因跳动或重力导致变形。

2.根据权利要求1所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述转动夹持组件(5)包括一级调节机构、二级调节机构、三级调节机构，所述一级调节机构和二级调节机构设置在转盘(501)中，三级调节机构设置在一级底板(507)中。

3.根据权利要求2所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述一级调节机构包括一级环(502)、一级蜗杆(503)、一级齿轮(504)，所述一级环(502)转动连接在转盘(501)中，一级环(502)上设置有端面齿与多个一级齿轮(504)啮合，一级环(502)外侧设置为蜗轮，与一级蜗杆(503)啮合，一级蜗杆(503)转动连接在转盘(501)中，其一端伸出转盘(501)，每个所述一级齿轮(504)均固定连接一根一级丝杆(505)，一级丝杆(505)滚珠丝杠副连接一级滑块(506)，一级滑块(506)与一级底板(507)固定连接，一级底板(507)部分露出转盘(501)，所述一级齿轮(504)、一级丝杆(505)转动连接在转盘(501)中，一级滑块(506)、一级底板(507)滑动连接在转盘(501)中。

4.根据权利要求3所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述二级调节机构包括二级环(508)、二级蜗杆(509)、二级齿轮(510)，所述二级环(508)转动连接在转盘(501)中，二级环(508)上设置有端面齿与多个二级齿轮(510)啮合，二级环(508)外侧设置为蜗轮，与二级蜗杆(509)啮合，二级蜗杆(509)转动连接在转盘(501)中，其一端伸出转盘(501)，每个所述二级齿轮(510)均固定连接一根方轴(511)，方轴(511)上滑动连接二级丝杆(512)，二级丝杆(512)转动连接在一级底板(507)中，二级丝杆(512)上滚珠丝杠副连接连接两个二级夹块(513)，通过转动二级丝杆(512)使两个二级夹块(513)相向或相背运动，所述二级夹块(513)滑动连接在一级底板(507)中。

5.根据权利要求4所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述三级调节机构包括三级夹块(514)、外顶杆(516)、内顶杆(517)，每个所述二级夹块(513)上均滑动连接一个三级夹块(514)，三级夹块(514)设置在同一一级底板(507)上的两个二级夹块(513)的相邻一侧，三级夹块(514)一侧固定连接多个三级弹簧(515)的一端，三级弹簧(515)的另一端固定连接在二级夹块(513)中，所述外顶杆(516)滑动连接在靠近转盘(501)圆周的二级夹块(513)中，内顶杆(517)滑动连接在靠近转盘(501)圆心的二级夹块(513)中，所述外顶杆(516)和内顶杆(517)设置在二级夹块(513)中一端均固定连接有挡片，以防止外顶杆(516)和内顶杆(517)滑脱，外顶杆(516)和内顶杆(517)的另一端滑动设置在一级底板(507)中，并通过推杆机构控制。

6.根据权利要求5所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述推杆机构包括三级齿轮(521)、三级推杆(522)，所述三级推杆(522)滑动连接在一级底板(507)中，三级推杆(522)一端转动连接三级齿轮(521)，三级齿轮(521)两侧分别啮合外顶杆(516)和换向齿条(519)，外顶杆(516)、内顶杆(517)、换向齿条(519)平行设置，换向齿条(519)远离外顶杆(516)的一侧与换向齿轮(520)啮合，换向齿轮(520)还与内顶杆(517)啮合，所述三级推杆(522)一侧设置有齿与三级卡爪(523)卡接，三级卡爪(523)固定连接夹持卡爪弹簧(524)的一端，夹持卡爪弹簧(524)的另一端固定在一级底板(507)中，所述换向齿轮(520)转动连接在一级底板(507)中，换向齿条(519)、三级卡爪(523)滑动连接在一级底板(507)中。

7.根据权利要求1所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述浮头支撑组件(6)包括移动部和支撑部，所述支撑部设置在移动部上，通过移动部带动支撑部在底板(1)上移动，以便适应不同长度的管件(2)。

8.根据权利要求7所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述移动部包括支盘(601)、浮头丝杆(602)，所述支盘(601)下端滚珠丝杠副连接浮头丝杆(602)，上端固定连接支柱(603)的一端，所述支盘(601)滑动设置在底板(1)上，浮头丝杆(602)转动连接在底板(1)中并通过电机驱动。

9.根据权利要求8所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述支撑部包括摆杆(604)、顶块(605)、转盘轴(609)，所述转盘轴(609)转动连接在支盘(601)中，其一端伸入支柱(603)，另一端伸出支盘(601)，转盘轴(609)伸入支柱(603)的一端固定连接支撑转盘(608)，支撑转盘(608)上铰接多根拉杆(607)的一端，拉杆(607)的另一端滑动并铰接在摆杆(604)中，摆杆(604)中部与支柱(603)铰接，摆杆(604)远离转轴(606)的一端通过扭簧铰接顶块(605)，顶块(605)双面设置有滚珠，所述转盘轴(609)中部设置有一圈齿卡接支撑卡爪(610)，支撑卡爪(610)固定连接支撑卡爪弹簧(611)的一端，支撑卡爪弹簧(611)的另一端固定在支盘(601)中，所述支撑卡爪(610)滑动连接在支盘(601)中，支撑转盘(608)转动连接在支柱(603)中，拉杆(607)滑动连接在支柱(603)中。

10.根据权利要求9所述的一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，其特征在于：所述拉杆(607)远离支撑转盘(608)的一端铰接转轴(606)，转轴(606)在摆杆(604)中滑动。

技术总结
本发明公开了一种专用于薄壁管件的磁力研磨夹具，包括底板、管件、磁铁、机床，机床带动转动夹持组件转动，管件中内置磁流体，通过移动磁铁对管件内壁进行打磨，底板上固定连接机床，机床上安装有转动夹持组件，转动夹持组件夹持管件的一端，通过转动夹持组件同时对管件内壁面和外壁面进行夹持避免单侧夹持导致薄壁管件变形，管件另一端通过浮头支撑组件夹持管件外径或撑开管件内壁进行支撑固定，避免管件在研磨过程中因跳动或重力导致变形。本发明通过设置转动夹持组件同时夹持管件内外壁，避免管壁单侧受力导致的管件发生形变，通过转动夹持组件的三级调节来适应不同直径不同厚度的管件，并保证夹持的稳定性。

技术研发人员：邹云鹤,李重鹏,吕贺,王琪冰,葛佳,袁言杰,周义超,樊凯,王鸿轩
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23