平轉動加工及測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種平轉動加工及測試裝置，其中，轉軸組件包括上端蓋及主旋轉軸，主旋轉軸通過外部驅動力的驅動旋轉運動；磁力腔體包括框架體、電磁線圈以及中心軸體，框架體與上端蓋固定連接，中心軸體與主旋轉軸相連接，并在主旋轉軸的帶動下旋轉，電磁線圈包覆在中心軸體的外部，在中心軸體旋轉運動的同時，電磁線圈產生電磁力。本實用新型采用電磁力對裝置的平轉動運動進行控制，控制精確高；中心主軸在電磁力作用下，帶動加工部在轉動同時相對工件被加工表面微幅進給或振動，加工精度高；拉壓力和旋轉力同時作用，拉伸測試效果好；利用永磁體和電磁體相互之間的磁力作用，產生往復轉動驅動力，控制精度好，響應頻率高。
【專利說明】
平轉動加工及測試裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械加工【技術領域】，具體地，涉及一種平轉動加工及測試裝置。

【背景技術】
[0002]平轉動加工主要應用于現代工業(yè)加工的研磨、拋光、打孔等【技術領域】，現有的平轉動加工，主要通過機床的電機、齒輪等部件傳動，進而帶動轉軸進行上下運動，這種結構的機械加工裝置結構復雜、質量重、且移動控制精度低、響應頻率低，無法滿足現代工業(yè)對精密控制及定位的需求。
[0003]目前沒有發(fā)現同本實用新型類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。
實用新型內容
[0004]本實用新型針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種平轉動加工及測試裝置。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的。
[0006]一種平轉動加工及測試裝置，其特征在于，包括轉軸組件和磁力腔體，其中，所述轉軸組件包括上端蓋及主旋轉軸，所述主旋轉軸通過外部驅動力的驅動旋轉運動；所述磁力腔體包括框架體、電磁線圈以及中心軸體，所述框架體與上端蓋固定連接，所述中心軸體與主旋轉軸相連接，并在主旋轉軸的帶動下旋轉，所述電磁線圈包覆在中心軸體的外部，在中心軸體旋轉運動的同時，電磁線圈產生電磁力。
[0007]優(yōu)選地，所述主旋轉軸和中心軸體之間一體成型。
[0008]優(yōu)選地，還包括滑動導電裝置，所述滑動導電裝置整體為環(huán)形結構，并套裝在主旋轉軸上；所述滑動導電裝置內部設置有導線，所述導線與電磁線圈相連接，所述主旋轉軸在滑動導電裝置的中心通孔內旋轉運動。
[0009]優(yōu)選地，所述中心軸體為鐵磁體。
[0010]優(yōu)選地，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式:
[0011 ]-研磨介質，所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力，用于平面研磨、拋光；
[0012]-研磨刀具，所述研磨刀具在中心軸體旋轉作用力下，產生旋轉力，用于平面研磨、拋光。
[0013]優(yōu)選地，所述中心軸體為可伸縮材料體，相應地，所述框架體的頂端與上端蓋固定連接，所述框架體的底端為彈性端蓋，所述可伸縮材料體在電磁力的作用下產生伸長或縮短的振動位移，所述彈性端蓋用于傳遞振動位移。
[0014]優(yōu)選地，所述可伸縮材料體采用磁致伸縮裝置、壓電伸縮裝置、電磁伸縮裝置、熱致伸縮裝置、電磁永磁驅動機構或直線電機。
[0015]優(yōu)選地，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式:
[0016]-研磨介質,所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力，用于平面研磨、拋光；
[0017]-切削刀具，所述切削刀具在中心軸體平動、旋轉及振動的作用力下，產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動，用于橫向及縱向切削；
[0018]-打孔/磨削刀具，所述打孔/磨削刀具包括變幅桿以及設置于變幅桿底端的刀頭，所述變幅桿與中心轉軸相連接，用于放大中心軸體的振動位移幅度；所述變幅桿在中心軸體旋轉和振動的作用力下，帶動刀頭產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動，用于縱向打孔或孔壁的磨削、拋光；
[0019]-拉壓測試工具，所述拉壓測試工具包括上端旋轉/位移輸出部和下端固定部，所述待加工工件固定于上端旋轉/位移輸出部和下端固定部之間；所述上端旋轉/位移輸出部與中心轉軸相連接，在中心轉軸的旋轉和振動作用力下，上端旋轉/位移輸出部產生拉壓力和旋轉力，并作用于待加工工件上，用于待加工工件的拉壓性能測試。
[0020]優(yōu)選地,所述打孔刀具的刀頭外部包覆有磨粒介質。
[0021]優(yōu)選地，所述下端固定部的底端設有用于固定下端固定部的軸承支座。
[0022]優(yōu)選地，所述外部驅動力通過如下任一種方式獲得:
[0023]-主旋轉軸與機床主軸相連,通過機床主軸旋轉驅動；
[0024]-所述主旋轉軸上固聯永磁體，所述永磁體的兩極端分別設有電磁體,對電磁體加載交變電流，產生相對于永磁體的交變斥力或吸力，進而使永磁體帶動主旋轉軸在大于0°小于90°的范圍內往復轉動。
[0025]與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0026]1、本實用新型采用電磁力對裝置的平轉動運動進行控制，控制精確高；
[0027]2、當用于研磨、切削、打孔等作業(yè)時，中心主軸在電磁力作用下,帶動加工部在轉動同時相對工件被加工表面微幅進給或振動，加工精度高；當用于拉壓性能測試作業(yè)時，拉壓力和旋轉力同時作用，測試效果好；
[0028]3、本實用新型利用永磁體和電磁體相互之間的磁力作用，產生往復轉動驅動力，控制精度好，響應頻率高；
[0029]4、本實用新型結構簡單、質量輕，滿足現代工業(yè)對精密加工及測試的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0031]圖1為本實用新型實施例1結構示意圖及采用研磨介質工作方式示意圖；
[0032]圖2為本實用新型實施例2結構示意圖；
[0033]圖3為本實用新型采用切削刀具工作方式示意圖；
[0034]圖4為本實用新型采用打孔刀具工作方式示意圖；
[0035]圖5為本實用新型采用拉壓測試工具及磁力驅動工作方式示意圖；
[0036]圖中，1為主旋轉軸，2為滑動導電裝置,3為磁力腔體,4為鐵磁體,5為研磨介質，6為待加工工件，7為加工部，8為可伸縮材料體，9為彈性端蓋，10為變幅桿，11為拉壓測試工件，12為軸承支座。

【具體實施方式】
[0037]下面對本實用新型的實施例作詳細說明:本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0038]請同時參閱圖1至圖5。
[0039]實施例1
[0040]本實施例提供了一種平轉動加工及測試裝置，包括轉軸組件和磁力腔體，其中，所述轉軸組件包括上端蓋及主旋轉軸，所述主旋轉軸通過外部驅動力的驅動旋轉運動；所述磁力腔體包括框架體、電磁線圈以及中心軸體，所述框架體與上端蓋固定連接，所述中心軸體與主旋轉軸相連接，并在主旋轉軸的帶動下旋轉，所述電磁線圈包覆在中心軸體的外部，在中心軸體旋轉運動的同時，電磁線圈產生電磁力。
[0041]進一步地，所述主旋轉軸和中心軸體之間一體成型。
[0042]進一步地，還包括滑動導電裝置，所述滑動導電裝置整體為環(huán)形結構，并套裝在主旋轉軸上；所述滑動導電裝置內部設置有導線，所述導線與電磁線圈相連接，所述主旋轉軸在滑動導電裝置的中心通孔內旋轉運動。
[0043]進一步地，所述中心軸體為鐵磁體。
[0044]進一步地，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式:
[0045]-研磨介質,所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力，用于平面研磨、拋光；所述磁變材料體包括流體形式和顆粒體形式。
[0046]-研磨刀具，所述研磨刀具在中心軸體旋轉作用力下，產生旋轉力，用于平面研磨、拋光。
[0047]進一步地，所述外部驅動力通過如下任一種方式獲得:
[0048]-主旋轉軸與機床主軸相連,通過機床主軸旋轉驅動；
[0049]-所述主旋轉軸上固聯永磁體，所述永磁體的兩極端分別設有電磁體,對電磁體加載交變電流，產生相對于永磁體的交變斥力或吸力，進而使永磁體帶動主旋轉軸在小于0°小于90°的范圍內往復轉動。
[0050]實施例2
[0051 ] 實施例2為實施例1的變化例。
[0052]本實施例與實施例1的區(qū)別在于，所述中心軸體為可伸縮材料體，相應地，所述框架體的頂端與上端蓋固定連接，所述框架體的底端為彈性端蓋，所述可伸縮材料體在電磁力的作用下產生伸長或縮短的振動位移，所述彈性端蓋用于傳遞振動位移。
[0053]進一步地，所述可伸縮材料體采用磁致伸縮裝置、壓電伸縮裝置、電磁伸縮裝置、熱致伸縮裝置、電磁永磁驅動機構或直線電機。
[0054]進一步地，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式:
[0055]-研磨介質,所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力，用于平面研磨、拋光；
[0056]-切削刀具，所述切削刀具在中心軸體平動、旋轉及振動的作用力下，產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動，用于橫向及縱向切削；
[0057]-打孔/磨削刀具，所述打孔/磨削刀具包括變幅桿以及設置于變幅桿底端的刀頭，所述變幅桿與中心轉軸相連接，用于放大中心軸體的振動位移幅度；所述變幅桿在中心軸體旋轉和振動的作用力下，帶動刀頭產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動，用于縱向打孔或孔壁的磨削、拋光；
[0058]-拉壓測試工具，所述拉壓測試工具包括上端旋轉/位移輸出部和下端固定部，所述待加工工件固定于上端旋轉/位移輸出部和下端固定部之間；所述上端旋轉/位移輸出部與中心轉軸相連接，在中心轉軸的旋轉和振動作用力下，上端旋轉/位移輸出部產生拉壓力和旋轉力，并作用于待加工工件上，用于待加工工件的拉壓性能測試。
[0059]進一步地，所述打孔刀具的刀頭外部包覆有磨粒介質。
[0060]進一步地，所述下端固定部的底端設有用于固定下端固定部的軸承支座。
[0061]在上述兩個實施例中:
[0062]1、轉軸組件可以與機床主軸相聯，產生轉動，也可以通過對電磁線圈加載交變電流，而產生相對于永磁體的交變斥力或吸力，而使永磁體帶動主軸I在〈90度范圍內往復轉動。
[0063]2、滑動導電裝置，如導電滑環(huán)，具有將電信號加載到轉動體上的功能，自身不轉。
[0064]3、磁力腔體包括:框架體、電磁線圈(其電信號通過滑動導電裝置獲得)，和中心軸體可以采用不可伸縮的鐵磁體，只用于產生較大電磁力，也可以采用可伸縮材料體，如采用磁致伸縮裝置、壓電伸縮裝置、電磁伸縮裝置、熱致伸縮裝置、電磁永磁驅動機構、直線電機等。
[0065]4、研磨介質，采用磁變材料體(金屬和非金屬混合研磨/拋光材料),如磁流變液體、固態(tài)鐵磁顆粒；
[0066]電磁場力作用于研磨介質，作用于工件表面，實現研磨或拋光；
[0067]電磁力作用于研磨介質，機床轉動和宏進給+驅動體微進給+驅動體振動一增加工件表面加工去除效率和精度。
[0068]4、彈性端蓋，連接加工部(研磨介質、切削刀具、打孔刀具、)等對工件材料進行去除或添加材料的加工以及拉壓性能測試；
[0069]機床宏動進給+振動復合加工，實現被加工工件表面或腔體微量進給加工；
[0070]彈性端蓋將磁致伸縮伸長或產生振動傳遞出來，作用于介質或刀具或被拉壓或被激振測試體。
[0071]5、變幅桿傳遞中心軸體的進給、振動及轉動；
[0072]6、拉壓材料測試過程利用中心軸體的轉動、寬頻軸向振動的復合運動。
[0073]7、軸承支座的作用，可視被測試工件底端轉動，但在被拉壓方向被限位。
[0074]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。
【權利要求】
1.一種平轉動加工及測試裝置，其特征在于，包括轉軸組件和磁力腔體，其中，所述轉軸組件包括上端蓋及主旋轉軸，所述主旋轉軸通過外部驅動力的驅動旋轉運動；所述磁力腔體包括框架體、電磁線圈以及中心軸體，所述框架體與上端蓋固定連接，所述中心軸體與主旋轉軸相連接，并在主旋轉軸的帶動下旋轉，所述電磁線圈包覆在中心軸體的外部，在中心軸體旋轉運動的同時，電磁線圈產生電磁力。
2.根據權利要求1所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，還包括滑動導電裝置，所述滑動導電裝置整體為環(huán)形結構，并套裝在主旋轉軸上；所述滑動導電裝置內部設置有導線，所述導線與電磁線圈相連接，所述主旋轉軸在滑動導電裝置的中心通孔內旋轉運動。
3.根據權利要求1所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述中心軸體為鐵磁體。
4.根據權利要求3所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式: -研磨介質，所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力； -研磨刀具，所述研磨刀具在中心軸體旋轉作用力下，產生旋轉力。
5.根據權利要求1所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述中心軸體為可伸縮材料體，相應地，所述框架體的頂端與上端蓋固定連接，所述框架體的底端為彈性端蓋，所述可伸縮材料體在電磁力的作用下產生伸長或縮短的振動位移，所述彈性端蓋傳遞振動位移。
6.根據權利要求5所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述可伸縮材料體采用磁致伸縮裝置、壓電伸縮裝置、電磁伸縮裝置、熱致伸縮裝置、電磁永磁驅動機構或直線電機。
7.根據權利要求5所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述磁力腔體的下方設置待加工工件之間，所述磁力腔體與待加工工件之間設有加工部，所述加工部采用如下任一種形式: -研磨介質，所述研磨介質采用磁變材料體，所述磁變材料體在電磁力的作用下產生沖擊力及轉動力； -切削刀具，所述切削刀具在中心軸體平動、旋轉及振動的作用力下，產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動； -打孔/磨削刀具，所述打孔/磨削刀具包括變幅桿以及設置于變幅桿底端的刀頭，所述變幅桿與中心轉軸相連接，放大中心軸體的振動位移幅度；所述變幅桿在中心軸體旋轉和振動的作用力下，帶動刀頭產生X/Y/Z三向運動和繞Z軸的轉動； -拉壓測試工具，所述拉壓測試工具包括上端旋轉/位移輸出部和下端固定部，所述待加工工件固定于上端旋轉/位移輸出部和下端固定部之間；所述上端旋轉/位移輸出部與中心轉軸相連接，在中心轉軸的旋轉和振動作用力下，上端旋轉/位移輸出部產生拉壓力和旋轉力，并作用于待加工工件上。
8.根據權利要求7所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述打孔刀具的刀頭外部包覆有磨粒介質。
9.根據權利要求7所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述下端固定部的底端設有用于固定下端固定部的軸承支座。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的平轉動加工及測試裝置，其特征在于，所述外部驅動力通過如下任一種方式獲得: -主旋轉軸與機床主軸相連，通過機床主軸旋轉驅動； -所述主旋轉軸上固聯永磁體,所述永磁體的兩極端分別設有電磁體,對電磁體加載交變電流，產生相對于永磁體的交變斥力或吸力，進而使永磁體帶動主旋轉軸在大于0°小于90°的范圍內往復轉動。
【文檔編號】B23Q5/32GK203918601SQ201420246913
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】楊斌堂 申請人:楊斌堂