一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机

本发明涉及一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机。

背景技术：

1、细长孔加工由于零部件内孔长径比高，加工时要求珩磨机的主轴细且长，因此细长孔加工时主轴由于刚性不足会发生轻微摆动，导致直线度无法满足加工要求。现有的珩磨油石进给运动控制主要有电子液压进给和电子机械进给两种方式，针对细长孔加工时（本发明所述的细长孔是指长径比大于10的管件），电子液压进给和电子机械进给都是由于控制行程过长，主轴刚度不够会出现变轴线方向形变（如图8），导致控制精准度下降，进给量不均匀，进而导致细长孔加工的圆度、粗糙度误差不能满足加工要求。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机。

2、本发明所采用的技术方案有：

3、一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，包括机架、转子、导电滑环、牵引绳、油石保持架、油石、径向涨起单元、压电陶瓷、工件和具有永磁体的定子，所述工件固定于机架上并穿设于定子的内侧，定子可沿工件的加工孔轴向方向位移，油石保持架穿设于工件内，两个转子分别固定在油石保持架的两端，且转子与定子上永磁体位置相对应，径向涨起单元与油石保持架同轴布置，若干油石均匀插接于油石保持架上，且所有油石内侧弹性抵触在径向涨起单元上，压电陶瓷固定于油石保持架内，压电陶瓷通电发生形变并使径向涨起单元轴向位移，继而驱动油石径向位移并抵触于工件内壁上；所述转子与压电陶瓷的引线均接入导电滑环，定子通过两根牵引绳牵引导电滑环，并使转子与定子保持同步水平运动。

4、进一步地，所述油石保持架的圆周方向均布有若干槽孔，每个油石的内侧固定在一个油石座，油石座插接于槽孔内，在油石保持架内设有两个环形弹簧，两个环形弹簧套设在所有油石座上，并将油石座弹性抵触在径向涨起单元上。

5、进一步地，所述径向涨起单元包括涨轴和压簧，所述涨轴的外壁面上以及油石座的内壁面上均设有斜面，且两者的斜面相互配合，压簧与涨轴同轴布置，且压簧与压电陶瓷布置在涨轴的两侧，压电陶瓷通电发生形变并使涨轴轴向位移并压缩压簧，涨轴的斜面与油石座的斜面相对滑动并使油石座径向位移。

6、进一步地，所述油石保持架的两端固定有固定端盖，在其中一侧固定端盖的内端面上设有导向轴，所述压簧与涨轴均套设在导向轴上，且压簧一端抵触在对应侧固定端盖上，另一端抵触在涨轴上。

7、进一步地，所述压电陶瓷由若干个矩形状压电陶瓷片叠加而成，在另一侧固定端盖的内壁面上，以及涨轴中远离压簧一侧的端面上均设有矩形孔，所述压电陶瓷的两端装配于两矩形孔内。

8、进一步地，所述固定端盖外端面的轴心方向上固定有装配轴，所述转子与装配轴通过键与键槽相连。

9、进一步地，所述导电滑环中动端外壁面上均布有若干橡胶球，导电滑环动端与转子相连。

10、进一步地，两根牵引绳均呈s状布置，牵引绳包括外皮和绳芯，绳芯可在外皮内移动，外皮与机架固定，两牵引绳绳芯的一端分别固定在定子两侧，另一端对应与两个导电滑环固定。

11、进一步地，所述定子包括永磁体和定子外壳，所述永磁体固定于定子外壳内腔的两侧，牵引绳中的外皮穿设于定子外壳上。

12、进一步地，所述定子通过丝杠机构或者直线滑轨机构驱动实现沿工件轴向方向的位移。

13、进一步地，所述机架上设有两个间隔布置的固定座，所述固定座上设有用于支撑工件的支撑孔，以及设有用于锁紧工件的螺柱，所述螺栓穿设于支撑孔内。

14、本发明具有如下有益效果：

15、本发明省去了伸入工件内部用于支撑珩磨机构的主轴，不会出现主轴由于过长而出现下摆移位的现象，通过牵引绳牵引的方式实现油石轴向移动，使用效果好。油石的径向位移通过压电陶瓷形变“供给”，结构设计巧妙合理，不冗余，运行稳定。

技术特征：

1.一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：包括机架（11）、转子（31）、导电滑环（32）、牵引绳（41）、油石保持架（51）、油石（52）、径向涨起单元（61）、压电陶瓷（62）、工件（400）和具有永磁体（211）的定子（21），所述工件（400）固定于机架（11）上并穿设于定子（21）的内侧，定子（21）可沿工件的加工孔轴向方向位移，油石保持架（51）穿设于工件（400）内，两个转子（31）分别固定在油石保持架（51）的两端，且转子（31）与定子（21）上永磁体（211）位置相对应，径向涨起单元（61）与油石保持架（51）同轴布置，若干油石（52）均匀插接于油石保持架（51）上，且所有油石（52）内侧弹性抵触在径向涨起单元（61）上，压电陶瓷（62）固定于油石保持架（51）内，压电陶瓷（62）通电发生形变并使径向涨起单元（61）轴向位移，继而驱动油石（52）径向位移并抵触于工件（400）内壁上；所述转子（31）与压电陶瓷（62）的引线均接入导电滑环（32），定子（21）通过两根牵引绳（41）牵引导电滑环（32），并使转子（31）与定子（21）保持同步水平运动。

2.如权利要求1所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述油石保持架（51）的圆周方向均布有若干槽孔（510），每个油石（52）的内侧固定在一个油石座（521），油石座（521）插接于槽孔（510）内，在油石保持架（51）内设有两个环形弹簧（513），两个环形弹簧（513）套设在所有油石座（521）上，并将油石座（521）弹性抵触在径向涨起单元（61）上。

3.如权利要求2所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述径向涨起单元（61）包括涨轴（611）和压簧（612），所述涨轴（611）的外壁面上以及油石座（521）的内壁面上均设有斜面，且两者的斜面相互配合，压簧（612）与涨轴（611）同轴布置，且压簧（612）与压电陶瓷（62）布置在涨轴（611）的两侧，压电陶瓷（62）通电发生形变并使涨轴（611）轴向位移并压缩压簧（612），涨轴（611）的斜面与油石座（521）的斜面相对滑动并使油石座（521）径向位移。

4.如权利要求3所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述油石保持架（51）的两端固定有固定端盖（511），在其中一侧固定端盖（511）的内端面上设有导向轴（514），所述压簧（612）与涨轴（611）均套设在导向轴（514）上，且压簧（612）一端抵触在对应侧固定端盖（511）上，另一端抵触在涨轴（611）上。

5.如权利要求4所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述压电陶瓷（62）由若干个矩形状压电陶瓷片叠加而成，在另一侧固定端盖（511）的内壁面上，以及涨轴（611）中远离压簧一侧的端面上均设有矩形孔（6110），所述压电陶瓷（62）的两端装配于两矩形孔（6110）内。

6.如权利要求4所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述固定端盖（511）外端面的轴心方向上固定有装配轴（5111），所述转子（31）与装配轴通过键与键槽相连。

7.如权利要求1所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述导电滑环（32）中动端外壁面上均布有若干橡胶球（321），导电滑环（32）动端与转子（31）相连。

8.如权利要求1所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：两根牵引绳（41）均呈s状布置，牵引绳（41）包括外皮和绳芯，绳芯可在外皮内移动，外皮与机架（11）固定，两牵引绳（41）绳芯的一端分别固定在定子（21）两侧，另一端对应与两个导电滑环（32）固定。

9.如权利要求8所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述定子（21）包括永磁体（211）和定子外壳（212），所述永磁体（211）固定于定子外壳（212）内腔的两侧，牵引绳（41）中的外皮穿设于定子外壳（212）上。

10.如权利要求1所述的基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，其特征在于：所述机架（11）上设有两个间隔布置的固定座（111），所述固定座（111）上设有用于支撑工件（400）的支撑孔，以及设有用于锁紧工件（400）的螺柱，所述螺栓穿设于支撑孔内。

技术总结
本发明公开了一种基于磁悬浮原理的牵引式珩磨机，工件固定于机架上并穿设于定子的内侧，定子可沿工件轴向方向位移，油石保持架穿设于工件内，两个转子分别固定在油石保持架的两端，且转子与定子上永磁体位置相对应，径向涨起单元与油石保持架同轴布置，若干油石均匀插接于油石保持架上，且所有油石内侧弹性抵触在径向涨起单元上，压电陶瓷固定于油石保持架内，压电陶瓷通电发生形变并使径向涨起单元轴向位移，继而驱动油石径向位移并抵触于工件内壁上；所述转子与压电陶瓷的引线均接入导电滑环，定子通过两根牵引绳牵引导电滑环，并使转子与定子保持同步水平运动。本发明省去了伸入工件内部用于支撑珩磨机构的主轴，不会出现主轴由于过长而出现下摆移位的现象，通过牵引绳牵引的方式实现油石轴向移动，使用效果好。油石的径向位移通过压电陶瓷形变“供给”，结构设计巧妙合理，不冗余，运行稳定。

技术研发人员：吴嘉诚,杨艳山,花耀,高永康
受保护的技术使用者：苏州农业职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26