本發(fā)明涉及一種磁場(chǎng)屏蔽方法及裝置，具體涉及一種永磁件在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)的磁場(chǎng)屏蔽方法及裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)永磁加工件進(jìn)行車削、銑削或磨削等方式的加工時(shí)，由于永磁加工件中帶有永磁體，使得永磁加工件產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此機(jī)床在對(duì)永磁加工件進(jìn)行加工時(shí)，永磁加工件會(huì)對(duì)機(jī)床產(chǎn)生磁力，會(huì)影響機(jī)床對(duì)永磁加工件進(jìn)行車削、銑削或磨削加工的精度和加工的質(zhì)量。因此，需要一套磁場(chǎng)屏蔽裝置改變永磁加工件產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，達(dá)到將永磁加工件磁場(chǎng)屏蔽的效果。使之減小在永磁加工件進(jìn)行加工和三坐標(biāo)計(jì)量過程中的影響，規(guī)避永磁加工件產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)機(jī)床和三坐標(biāo)損計(jì)量產(chǎn)生的不利因素。

而將磁場(chǎng)屏蔽裝置固定在永磁加工件上，讓磁場(chǎng)屏蔽裝置隨永磁加工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要將磁場(chǎng)屏蔽裝置固定得很牢固，且需要使磁場(chǎng)屏蔽裝置和永磁加工件組成的整體的重心落在永磁加工件的軸心上，使所述的整體在快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)，使加工能順利的進(jìn)行。

通過國內(nèi)檢索發(fā)現(xiàn)以下專利與本發(fā)明有相似之處：

申請(qǐng)?zhí)枮?00910087221.6，名稱為“一種筒形永磁體的瓦式屏蔽裝置”的發(fā)明涉及一種筒形永磁體的瓦式屏蔽裝置，有一個(gè)機(jī)架，在所述機(jī)架上設(shè)有一個(gè)支撐組件，該支撐組件包括左半軸、中空筒形導(dǎo)磁芯軸、右半軸；在所述中空筒形導(dǎo)磁芯軸上設(shè)置有同軸并列的兩個(gè)筒形永磁體，在所述兩個(gè)筒形永磁體外設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)屏蔽體，該轉(zhuǎn)動(dòng)屏蔽體包括兩個(gè)瓦形屏蔽板；該瓦形屏蔽板覆蓋在兩個(gè)筒形永磁體的外柱面磁極上，所述瓦形屏蔽板通過轉(zhuǎn)動(dòng)連接盤與所述左、右半軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝。此發(fā)明采用在所述兩個(gè)筒形永磁體外設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)屏蔽體的設(shè)計(jì)，具有受力均勻特點(diǎn)；只需通過動(dòng)力輸入輪輸入較小的功率，便可達(dá)到在不同區(qū)域改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的目的；采用中空筒形導(dǎo)磁芯軸的設(shè)計(jì)，可使兩個(gè)瓦形屏蔽板與中空筒形導(dǎo)磁芯軸形成導(dǎo)磁回路。

申請(qǐng)?zhí)枮?01010262419.6，名稱為“一種磁場(chǎng)屏蔽罩”的發(fā)明涉及一種磁場(chǎng)屏蔽罩，包括罩體，該罩體的材料為鐵鎳合金板材，該鐵鎳合金板材進(jìn)行如下兩種熱處理方式中的一種：a) 對(duì)該鐵鎳合金板材進(jìn)行兩次真空熱退火或兩次氫氣保護(hù)熱退火，第一次熱退火溫度控制在1100-1200 ℃之間，對(duì)鐵鎳合金板材加熱2 小時(shí)后使其冷卻，隨后進(jìn)行第二次熱退火，第二次熱退火溫度控制在1100-1200 ℃之間，對(duì)鐵鎳合金板材加熱4 小時(shí)后使其冷卻；b) 對(duì)該鐵鎳合金板材進(jìn)行兩段式熱退火，先將鐵鎳合金板材在1000 ℃條件下進(jìn)行2 小時(shí)加熱后不進(jìn)行冷卻，緊接著在1100 ℃條件下進(jìn)行4 小時(shí)加熱，隨后將鐵鎳合金板材自然冷卻。該屏蔽罩可有效的進(jìn)行電磁屏蔽，保護(hù)罩內(nèi)設(shè)備、器件免受電磁干擾。

雖然上述兩個(gè)專利中都涉及到了磁場(chǎng)屏蔽，但上述專利都沒有采用用疊層的硅鋼片層與永磁加工件之間留的間隙配合，來屏蔽磁場(chǎng)。也都不是用于解決機(jī)械加工精度的問題，并且上述專利也沒有公開分瓣式的屏蔽裝置和方法。因此，上述專利與本發(fā)明在技術(shù)領(lǐng)域、解決的技術(shù)問題等方面有較大的不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何在對(duì)永磁加工件進(jìn)行車削、銑削或磨削等方式的加工時(shí)，避免磁場(chǎng)和機(jī)械振動(dòng)對(duì)機(jī)械加工的影響，讓永磁加工件能順利的進(jìn)行加工。

針以上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：一種含有永磁體工件的機(jī)加工磁場(chǎng)屏蔽方法，在對(duì)永磁加工件進(jìn)行加工時(shí)，將永磁加工件中設(shè)有永磁體的部分用屏蔽罩罩住，使得永磁加工件中永磁體發(fā)出的磁感線在屏蔽罩與永磁加工件之間形成閉合回路，從而對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，屏蔽罩包括由硅鋼片疊加成的硅鋼筒，所述閉合回路是在永磁加工件中設(shè)有永磁體的部分套上屏蔽罩，并讓永磁加工件與屏蔽罩之間留有間隙，使得永磁加工件中發(fā)出的磁感線改變了方向，在永磁加工件、間隙和硅鋼筒之間形成閉合回路，從而對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，在屏蔽罩的兩端設(shè)端蓋，使得屏蔽罩對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的徑向方向的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，而屏蔽罩兩端的端蓋對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的軸向方向的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，屏蔽罩還包括屏蔽筒和橡膠層，屏蔽筒由導(dǎo)磁材料制成，通過橡膠層將硅鋼筒和屏蔽筒硫化成一個(gè)整體，且屏蔽筒設(shè)在硅鋼筒的外圍，屏蔽筒對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的徑向方向的磁場(chǎng)進(jìn)一步進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，端蓋包括硅鋼蓋，硅鋼蓋由硅鋼片疊加而成，使得永磁加工件中發(fā)出的磁感線在永磁加工件、間隙和硅鋼蓋之間形成閉合回路，從而對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的軸向方向的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，端蓋還包括屏蔽蓋和端蓋橡膠層，屏蔽蓋由導(dǎo)磁材料制成，通過端蓋橡膠層將硅鋼蓋和屏蔽蓋硫化成一個(gè)整體，且屏蔽蓋設(shè)在硅鋼蓋的外側(cè)，屏蔽蓋對(duì)對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的軸向方向的磁場(chǎng)進(jìn)一步進(jìn)行屏蔽。

進(jìn)一步地，屏蔽罩和端蓋為分瓣式結(jié)構(gòu)，能將屏蔽罩和端蓋拆開；并在屏蔽罩和端蓋上都開有安裝孔，將分瓣式的屏蔽罩和端蓋都套在永磁加工件上后，用螺栓穿過所述的安裝孔能將屏蔽罩和端蓋固定成一個(gè)整體。

一種含有永磁體工件的機(jī)加工磁場(chǎng)屏蔽裝置，永磁加工件中設(shè)有永磁體，永磁加工件上設(shè)有屏蔽罩，屏蔽罩包括由硅鋼片疊加成的硅鋼筒，在屏蔽罩與永磁加工件之間設(shè)有間隙。

進(jìn)一步地，屏蔽罩還包括屏蔽筒和橡膠層，屏蔽筒設(shè)在硅鋼筒的外圍，橡膠層將硅鋼筒和屏蔽筒硫化成一個(gè)整體；屏蔽罩的兩端設(shè)有端蓋，端蓋包括硅鋼蓋、屏蔽蓋和端蓋橡膠層；硅鋼蓋由硅鋼片疊加而成，屏蔽蓋設(shè)在硅鋼蓋的外側(cè)，端蓋橡膠層將硅鋼蓋和屏蔽蓋硫化成一個(gè)整體。

進(jìn)一步地，屏蔽罩和端蓋為分瓣式結(jié)構(gòu)，且屏蔽罩的下方設(shè)有支架；支架包括支撐塊、支撐桿和底板，支撐塊為圓弧狀，支撐桿設(shè)在支撐塊與底板之間。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.在永磁加工件上套上磁場(chǎng)屏蔽裝置，使得對(duì)永磁加工件進(jìn)行車削、銑削或磨削等方式的加工時(shí)，能屏蔽掉磁場(chǎng)的負(fù)面影響，提高對(duì)永磁加工件進(jìn)行加工的精度和加工的質(zhì)量，以及三坐標(biāo)損計(jì)量的精度。

2.除了在磁強(qiáng)場(chǎng)度大的永磁加工件的徑向方向設(shè)屏蔽罩進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽，還在磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)較弱的永磁加工件的軸向方向設(shè)端蓋進(jìn)行了磁場(chǎng)屏蔽，從而對(duì)永磁加工件的各個(gè)方向都進(jìn)行了全面的磁場(chǎng)屏蔽。

3.在屏蔽罩和端蓋中都設(shè)有兩層磁屏蔽結(jié)構(gòu)，對(duì)永磁加工件產(chǎn)生的磁場(chǎng)在各個(gè)方向都進(jìn)行兩次屏蔽，進(jìn)一步減小磁場(chǎng)對(duì)加工的影響。

4.將屏蔽罩和端蓋都設(shè)置成分瓣式的結(jié)構(gòu)，將屏蔽罩和端蓋組成的磁場(chǎng)屏蔽裝置套在永磁加工件上，能使磁場(chǎng)屏蔽裝置與永磁加工件之間留有一定的間隙，不用隨永磁加工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，能避免磁場(chǎng)屏蔽裝置與永磁加工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)易引起的松動(dòng)和振動(dòng)問題。

5.將屏蔽罩中的屏蔽筒和硅鋼筒硫化在一起，并將端蓋中的屏蔽蓋和硅鋼蓋硫化在一起，能使屏蔽罩和端蓋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，拆裝簡便、快捷。

6.在屏蔽罩的下方設(shè)支架，并使支架中的支撐桿的長度可調(diào)，能根據(jù)永磁加工件的實(shí)際位置，調(diào)節(jié)支架的高度，使得放在支架上的屏蔽罩和端蓋的高度總能與永磁加工件的高度相匹配。

附圖說明

圖1為實(shí)施例一的剖視示意圖；

圖2為圖1中的屏蔽罩與端蓋拆分后的示意圖；

圖3為實(shí)施例一套在永磁加工件上的剖視示意圖；

圖4為圖3中沿A-A的剖視原理圖；

圖5為圖3中永磁加工件沿A-A的剖視圖；

圖6為實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為實(shí)施例一中屏蔽罩和端蓋拆分后的立體示意圖；

圖8為實(shí)施例一中屏蔽罩拆分后的立體示意圖；

圖9為實(shí)施例一中支架的立體示意圖；

圖中：1屏蔽罩、11屏蔽筒、12橡膠層、13硅鋼筒、14間隙、2端蓋、21屏蔽蓋、22端蓋橡膠層、23硅鋼蓋、24裝配孔、3支架、31支撐塊、32支撐桿、33底板、4安裝孔、5永磁加工件、51永磁體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做一步的描述：

實(shí)施例一

如圖1、圖2和圖3所示，磁場(chǎng)屏蔽裝置包括屏蔽罩1和端蓋2，屏蔽罩1包括屏蔽筒11、橡膠層12和硅鋼筒13，端蓋2包括屏蔽蓋21、端蓋橡膠層22、硅鋼蓋23和裝配孔24。其中硅鋼筒13和硅鋼蓋23都是由多片薄硅鋼片疊加而成的。而屏蔽筒11和屏蔽蓋21可以是由純鐵和低碳鋼、鐵硅系合金、鐵鋁系合金、鐵硅鋁系合金、鎳鐵系合金、鐵鈷系合金、軟磁鐵氧體、非晶態(tài)軟磁合金、超微晶軟磁合金等導(dǎo)磁材料制成。

通過橡膠層12將硅鋼筒13和屏蔽筒11硫化成一個(gè)整體，且屏蔽筒11設(shè)在硅鋼筒13的外圍，使得屏蔽筒11、橡膠層12和硅鋼筒13組成穩(wěn)固的屏蔽罩1。通過端蓋橡膠層22將硅鋼蓋23和屏蔽蓋21硫化成一個(gè)整體，且屏蔽蓋21設(shè)在硅鋼蓋23的外側(cè)，使得屏蔽蓋21、端蓋橡膠層22和硅鋼蓋23組成穩(wěn)固的端蓋2。為了能將端蓋2套在永磁加工件5上，端蓋2上還開有貫通端蓋2的裝配孔24。

將屏蔽罩1和端蓋2套在永磁加工件5上時(shí)，屏蔽罩1與永磁加工件5之間是留有間隙14的；且端蓋2上的裝配孔24的尺寸大于永磁加工件5的尺寸，使得端蓋2與永磁加工件5之間也存在間隙14。事實(shí)上，屏蔽罩1和端蓋2組成的磁場(chǎng)屏蔽裝置是通過支架3進(jìn)行支撐的，使得整個(gè)磁場(chǎng)屏蔽裝置都只是套在永磁加工件5上，但并不與永磁加工件5接觸。

如圖6和圖9所示，支架3包括支撐塊31、支撐桿32和底板33，支撐塊31設(shè)置成圓弧狀，且支撐塊31的內(nèi)徑等于或略小于屏蔽罩1的外徑，使得磁場(chǎng)屏蔽裝置放在支撐塊31內(nèi)時(shí)不易轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。支撐桿32為長度可調(diào)的，能根據(jù)永磁加工件5的實(shí)際位置，調(diào)節(jié)支架3的高度，使得放在支架3上的屏蔽罩1和端蓋2的高度總能與永磁加工件5的高度相匹配。

如圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例中，磁場(chǎng)屏蔽的原理如下：屏蔽罩1中的硅鋼筒13由硅鋼片疊加成，且硅鋼筒13與永磁加工件5之間留有間隙14，由于硅鋼片的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于間隙14處的空氣的磁導(dǎo)率，因此永磁加工件5中發(fā)出的磁感線從空隙進(jìn)入到硅鋼筒13中時(shí)，方向會(huì)產(chǎn)生大幅度偏轉(zhuǎn)，且會(huì)在永磁加工件5、間隙14和硅鋼筒13之間形成閉合回路，所以絕大多數(shù)的磁感線都改變了原來的運(yùn)行方向，形成了所述的閉合回路。從而使得硅鋼筒13對(duì)永磁加工件5中產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行了屏蔽。

由于硅鋼筒13中的硅鋼片之間是存在很小的縫隙的，會(huì)有很少量的磁感線沒有被屏蔽掉，形成一定的漏磁現(xiàn)象。而在硅鋼筒13的外圍依次設(shè)有橡膠層12和屏蔽筒11，其中橡膠層12為非導(dǎo)磁材料的橡膠制成，屏蔽筒11由導(dǎo)磁材料制成。因此，屏蔽筒11的磁導(dǎo)率會(huì)遠(yuǎn)大于橡膠層12的磁導(dǎo)率，屏蔽筒11能對(duì)漏掉的很少量的磁感線再次進(jìn)行屏蔽，進(jìn)一步提高磁場(chǎng)屏蔽的效果。

如圖1、圖2、圖6和圖7所示，屏蔽筒11對(duì)永磁加工件5中產(chǎn)生的徑向方向的磁場(chǎng)，或者說周向方向的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。而端蓋2則是對(duì)永磁加工件5中產(chǎn)生的軸向方向的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，而端蓋2的磁場(chǎng)屏蔽原理與屏蔽筒11進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽的原理是相同的。端蓋2中是先采用硅鋼片疊加成的硅鋼蓋23對(duì)永磁加工件5中產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行第一次屏蔽，而采用屏蔽蓋21對(duì)永磁加工件5中產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的屏蔽。

如圖3、圖6、圖7和圖8所示，為了讓磁場(chǎng)屏蔽裝置快速的安裝到永磁加工件5上，進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽，同時(shí)，也為了解決磁場(chǎng)屏蔽裝置隨永磁加工件5一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生的松動(dòng)和振動(dòng)現(xiàn)象，讓永磁加工件5能順利的進(jìn)行車削、銑削或磨削等方式的加工。磁場(chǎng)屏蔽裝置中的屏蔽罩1和端蓋2之間是可拆分的，且屏蔽罩1和端蓋2也是分瓣式結(jié)構(gòu)，使得屏蔽罩1和端蓋2本身也是可拆分的。且磁場(chǎng)屏蔽裝置套在永磁加工件5上時(shí)，屏蔽罩1和端蓋2都與永磁加工件5之間存在間隙14，磁場(chǎng)屏蔽裝置是靠支架3進(jìn)行支撐和固定的。

為了實(shí)現(xiàn)屏蔽罩1和端蓋2的分瓣式結(jié)構(gòu)，是通過橡膠層12將硅鋼筒13和屏蔽筒11硫化成一個(gè)整體，以及通過端蓋橡膠層22將硅鋼蓋23和屏蔽蓋21硫化成一個(gè)整體。本實(shí)施例中，屏蔽罩1和端蓋2都是分成2瓣，且每瓣都是一個(gè)獨(dú)立的、穩(wěn)固的整體。為了將2瓣的屏蔽罩1和2瓣的端蓋2組成一個(gè)磁場(chǎng)屏蔽裝置的整體，在屏蔽罩1和端蓋2上都開有安裝孔4，用螺栓穿過安裝孔4能將屏蔽罩1和端蓋2連接、固定成一個(gè)整體。

如圖1至圖9所示，當(dāng)要對(duì)永磁加工件5進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽和機(jī)械加工時(shí)，只需先將2瓣屏蔽罩1和2瓣端蓋2包裹在永磁加工件5上，然后用螺栓穿過屏蔽罩1和端蓋2上的安裝孔4將屏蔽罩1和端蓋2連接成一個(gè)整體的磁場(chǎng)屏蔽裝置。并在屏蔽罩1放在支架3的圓弧狀支撐塊31中，調(diào)節(jié)支撐桿32的高度使端蓋2與永磁加工件5之間留有較小的間隙14。

實(shí)施例二

與實(shí)施例一的不同之處在于，屏蔽罩1僅包括硅鋼筒13，而沒有屏蔽筒11，硅鋼筒13中的硅鋼片之間用螺桿穿過，并在螺桿兩端用螺母擰緊，從而壓緊硅鋼片。端蓋2也僅包括硅鋼蓋23，而沒有屏蔽蓋21，硅鋼蓋23中的硅鋼片之間用螺桿穿過，并在螺桿兩端用螺母擰緊。也就是說，在屏蔽罩1和端蓋2上都只進(jìn)行一次磁場(chǎng)屏蔽。本實(shí)施例可應(yīng)用于永磁加工件5產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度不大的工況中，能節(jié)約磁場(chǎng)屏蔽裝置的制作成本。

實(shí)施例三

與實(shí)施例一的不同之處在于，屏蔽罩1和端蓋2都不是分瓣式結(jié)構(gòu)，而是讓屏蔽罩1和端蓋2的截面都是一個(gè)完整的圓環(huán)。且將屏蔽罩1和端蓋2硫化成一個(gè)整體，或是焊接成一個(gè)整體。本實(shí)施例可應(yīng)用于永磁加工件5的一端易拆卸的工況中，安裝磁場(chǎng)屏蔽裝置時(shí)，先將永磁加工件5的一端拆出，將整體的磁場(chǎng)屏蔽裝置直接套在永磁加工件5上，再裝上永磁加工件5的一端即可。

很顯然，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，作出的若干改進(jìn)或修飾都應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。