一种磁流变抛光液回收器的制作方法

本发明属于光学元件超精密加工领域，具体涉及一种磁流变抛光液回收器。

背景技术：

磁流变抛光是一种重要的光学元件超精密加工手段，具有加工效率高、亚表面损伤小的优势。中国专利文献库公开了国防科技大学的发明专利CN 101323097A一种完整的磁流变抛光机床设备及抛光轮方案，该磁流变抛光机床可用于加工超大口径的光学元件；国防科技大学的后续发明专利CN 101249637A对磁流变抛光机床的抛光液循环系统进行了改进，抛光液循环系统采用了一种内部中空的回收装置，在回收装置的装置座上布置有环形的永磁体，该回收装置与鼓形抛光轮之间存在间隙，难以完整回收抛光液；同时，永磁体形成的磁场会硬化磁流变抛光液，从而加剧对磁流变抛光轮的磨损。

目前亟需改进磁流变抛光液回收器，降低对磁流变抛光轮的磨损。

技术实现要素：

本发明所要解决技术问题是提供一种磁流变抛光液回收器。

本发明的磁流变抛光液回收器，其特点是：包括回收罩、导液管、永磁铁和屏蔽层，所述的回收罩为圆柱形，圆柱形的顶部为上端面，圆柱形的底部为下端面，下端面开有单面腔体和引流口；所述的导液管为中空的导管，导液管垂直贯穿回收罩的上端面，与下端面之间留有缝隙；所述的回收罩的下端面为与鼓型的磁流变抛光轮相贴合的曲面，曲面的形状为与磁流变抛光轮鼓型半径R1和磁流变抛光轮回转半径R2相贯的曲面；所述的回收罩的下端面开有与回收罩同轴的圆弧形凹槽Ⅰ，圆弧形凹槽Ⅰ中安装有形状匹配的屏蔽层，屏蔽层中开有与回收罩同轴的圆弧形凹槽Ⅱ，圆弧形凹槽Ⅱ中放置有形状匹配的永磁铁，永磁铁和屏蔽层的表面与磁流变抛光轮相贴合，永磁铁的充磁方向与回收罩的轴线平行；所述的单面腔体的开口端迎着使用后的附着在磁流变抛光轮表面的磁流变抛光液，在外部磁场作用下，磁流变抛光液形成磁流变抛光缎带；所述的引流口的中心位置与磁流变抛光缎带的中心位置重合。

所述的引流口为扇形开口，开口角度范围为90°~180°，开口高度大于磁流变抛光缎带的厚度，小于所述回收罩的厚度。

所述的屏蔽层材料为导磁材料。

所述的磁流变抛光液回收器安装在磁流变抛光轮正上方、斜前方或者斜后方中的一个位置。

本发明的磁流变抛光液回收器中的回收罩用于收集由磁流变抛光轮送来的磁流变抛光液，导液管用于吸走收集在回收罩中的磁流变抛光液，永磁铁安装在回收罩与磁流变抛光轮之间形成磁性毛刷，屏蔽层包裹在永磁铁周围用于约束磁场作用范围、减弱磁场强度，避免由于磁场作用而导致磁流变抛光液硬化对所述磁流变抛光轮造成磨损。

本发明的磁流变抛光液回收器能够和磁流变抛光轮完全贴合，缩小了磁流变抛光液回收器和磁流变抛光轮之间的缝隙，减少了磁流变抛光液的泄漏；磁流变抛光液回收器中安装的永磁铁和屏蔽层能够约束磁场作用范围、减弱磁场强度，形成合适的磁场，在磁流变回收器和磁流变抛光轮之间形成的磁性毛刷进一步提高了磁流变抛光液的回收效率，减轻了抛光轮的磨损。

附图说明

图1 为本发明的磁流变抛光液回收器结构示意图；

图2 为与本发明的磁流变抛光液回收器匹配的磁流变抛光轮示意图；

图3 为本发明的磁流变抛光液回收器中的回收罩底部结构示意图；

图4 为本发明的磁流变抛光液回收器中的回收罩开口端示意图；

图5 为本发明的磁流变抛光液回收器中的回收罩截面A示意图；

图6 为本发明的磁流变抛光液回收器中的回收罩截面B示意图；

图7 为本发明的磁流变抛光液回收器中安装永磁铁和屏蔽层后的C处局部放大图；

图8 为本发明的磁流变抛光液回收器的安装位置示意图。

图中， 1.回收罩 2.导液管 3. 引流口 4. 永磁铁 5. 屏蔽层 6.磁流变抛光轮 7.磁流变抛光缎带 8.单面腔体 9.上端面 10.下端面 11.圆弧形凹槽Ⅰ 12.圆弧形凹槽Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

如图1-8所示，本发明的磁流变抛光液回收器包括回收罩1、导液管2、永磁铁4和屏蔽层5，所述的回收罩1为圆柱形，圆柱形的顶部为上端面9，圆柱形的底部为下端面10，下端面10开有单面腔体8和引流口3；所述的导液管2为中空的导管，导液管2垂直贯穿回收罩1的上端面9，与下端面10之间留有缝隙；所述的回收罩1的下端面10为与鼓型的磁流变抛光轮6相贴合的曲面，曲面的形状为与磁流变抛光轮6鼓型半径R1和磁流变抛光轮6回转半径R2相贯的曲面；所述的回收罩1的下端面10开有与回收罩1同轴的圆弧形凹槽Ⅰ11，圆弧形凹槽Ⅰ11中安装有形状匹配的屏蔽层5，屏蔽层5中开有与回收罩1同轴的圆弧形凹槽Ⅱ12，圆弧形凹槽Ⅱ12中放置有形状匹配的永磁铁4，永磁铁4和屏蔽层5的表面与磁流变抛光轮6相贴合，永磁铁4的充磁方向与回收罩1的轴线平行；所述的单面腔体8的开口端迎着使用后的附着在磁流变抛光轮6表面的磁流变抛光液，在外部磁场作用下，磁流变抛光液形成磁流变抛光缎带7；所述的引流口3的中心位置与磁流变抛光缎带7的中心位置重合。

所述的引流口3为扇形开口，开口角度范围为90°~180°，开口高度大于磁流变抛光缎带7的厚度，小于所述回收罩1的厚度。

所述的屏蔽层5材料为导磁材料。

所述的磁流变抛光液回收器安装在磁流变抛光轮6正上方、斜前方或者斜后方中的一个位置。

实施例1

本实施例中的磁流变抛光液回收器包括回收罩1、导液管2、永磁铁4和屏蔽层5，所述的回收罩1为圆柱形，材料采用硬聚录乙烯，外径尺寸为φ74mm，高38mm，圆柱形的顶部为上端面9，圆柱形的底部为下端面10，下端面10开有单面腔体8，尺寸直径为φ48mm，深度为18mm和引流口3；所述的导液管2为中空的导管、材料为1Cr13，中空内径为φmm10，外径为φ16mm。导液管2垂直贯穿回收罩1的上端面9，与下端面10之间留有缝隙，缝隙为1~3mm；所述的回收罩1的下端面10为与鼓型的磁流变抛光轮6相贴合的曲面，曲面的形状为与磁流变抛光轮6鼓型半径200mm和磁流变抛光轮6回转半径400mm相贯的曲面；所述的回收罩1的下端面10开有与回收罩1同轴的圆弧形凹槽Ⅰ11，圆弧形凹槽I 11的外径尺寸为φ68mm，内径尺寸为φ52mm，深度为12mm，圆弧形凹槽Ⅰ11中安装有形状匹配的屏蔽层5，屏蔽层5材料选用导磁的DT4，外表面进行镀铬处理，屏蔽层5中开有与回收罩1同轴的圆弧形凹槽Ⅱ12，圆弧形凹槽Ⅱ12的外径尺寸为φ64mm，内径尺寸为φ56mm，深度为10mm，圆弧形凹槽Ⅱ12中放置有形状匹配的永磁铁4，永磁铁4的材料选用NdFeB52，永磁铁4和屏蔽层5的表面与磁流变抛光轮6相贴合，永磁铁4的充磁方向与回收罩1的轴线平行；所述的单面腔体8的开口端迎着使用后的附着在磁流变抛光轮6表面的磁流变抛光液，在外部磁场作用下，磁流变抛光液形成磁流变抛光缎带7；所述的引流口3的中心位置与磁流变抛光缎带7的中心位置重合。

所述的引流口3为扇形开口，开口角度为90°，开口高度为4mm。

所述的磁流变抛光液回收器安装在磁流变抛光轮6斜后方。

与圆柱形无屏蔽层回收器相比，本发明的磁流变抛光液回收器的回收率达到了90%，抛光轮寿命延长了一倍。

实施例2

本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，所述的回收罩1外径尺寸为φ64mm，高38mm，单面腔体8尺寸直径为φ38mm，深度为18mm导液管2为中空的导管、材料为1Cr13，中空内径为φmm8，外径为φ12mm。磁流变抛光轮6鼓型半径160mm和磁流变抛光轮6回转半径300mm相贯的曲面；圆弧形凹槽I 11的外径尺寸为φ58mm，内径尺寸为φ42mm，深度为12mm，屏蔽层5材料选用导磁的2Cr13，圆弧形凹槽Ⅱ12的外径尺寸为φ54mm，内径尺寸为φ46mm，深度为10mm，圆弧形凹槽Ⅱ12中放置有形状匹配的永磁铁4，永磁铁4的材料选用NdFeB48。

所述的引流口3为扇形开口，开口角度为150°。

所述的磁流变抛光液回收器安装在磁流变抛光轮6正上方。

与圆柱形无屏蔽层回收器相比，本发明的磁流变抛光液回收器的回收率达到了90%，抛光轮寿命延长了一倍。

实施例3

本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，所述的回收罩1外径尺寸为φ44mm，高32mm，单面腔体8尺寸直径为φ20mm，深度为15mm导液管2为中空的导管、材料为1Cr13，中空内径为φmm6，外径为φ9mm。磁流变抛光轮6鼓型半径50mm和磁流变抛光轮6回转半径200mm相贯的曲面；圆弧形凹槽I 11的外径尺寸为φ38mm，内径尺寸为φ22mm，深度为10mm，屏蔽层5材料选用导磁的1Cr13，圆弧形凹槽Ⅱ12的外径尺寸为φ34mm，内径尺寸为φ26mm，深度为8mm，圆弧形凹槽Ⅱ12中放置有形状匹配的永磁铁4，永磁铁4的材料选用NdFeB38，所述的引流口3为扇形开口，开口角度为180°。

所述的磁流变抛光液回收器安装在磁流变抛光轮6斜前方。

与圆柱形无屏蔽层回收器相比，本发明的磁流变抛光液回收器的回收率达到了80%，抛光轮寿命延长了一倍。

本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。