专利名称：一种逆构电极的电流变均匀抛光装置的制作方法
技术领域：
涉及一种新的抛光装置，属于光整加工领域。
背景技术：
电流变抛光是利用电流变液的电流变效应进行抛光的一种新型光整加工技术。电流变液是一种悬浮液，它由大介电常数的分散相和绝缘性良好的连续相组成。在电场作用下，电流变液的粘度变大，变为类固体，具有明显的抗剪切屈服能力，这种现象称为电流变效应。电流变抛光的原理是把磨料混入电流变液中，在电场作用下可以凝聚为一个柔性的抛光头，使用该柔性抛光头对工件进行抛光，抛光头硬度与接触点处的电场强度有关。一般来说，对于特定的抛光工具，其去除模型是固定不变的，为了获得较高的表面质量，需要依据去除模型及抛光区域的曲面信息进行轨迹规划。在该技术路线中，最关键， 最复杂的工作就是轨迹规划。由于常规抛光工具抛光时在抛光区域的去除率分布不均勻， 因此一次抛光后工件表面去除不勻，具有较大误差。常用解决办法是多次反复抛光，依靠概率获得较优的面形及表面质量。但该方法致使抛光时间长，效果差，难以获得超高精度表面。目前提高研抛精度的主要途径是对抛光轨迹规划的研究，但由于原理上的局限，很难获得可控的高精度的表面质量。电流变抛光技术所使用的抛光头是由智能材料一电流变液构成的。抛光头的硬度可以通过改变电场强度控制，而电场强度又可以通过改变电压的方法方便调节。由于电流变液的这种性质，可以在抛光过程中主动改变抛光区域的电场分布，使抛光头在抛光区域内具有均勻的去除模型。基于这种思想，发明了一种逆构电极的电流变均勻抛光装置。
发明内容本实用新型提供一种逆构电极的电流变均勻抛光装置，用于电流变抛光中。本实用新型采取的技术方案是主轴电机由支架固连于ζ轴工作台上，齿轮通过联轴器与主轴电机相连，齿轮上的同步带与套筒相连，支架通过内部轴承将套筒固连于ζ 轴工作台上，套筒6与内部工具电极连为一体，集电环一端固定在悬梁臂上，悬梁臂与ζ轴工作台固定连接，抛光时，集电环固定不动，包括套筒及内部工具电极在主轴电机带动下旋转。外部电源通过集电环对电极及电致伸缩材料供电。本实用新型集电环的结构是由导电铜环，绝缘棒，导线构成，9条导电铜环嵌于中空绝缘棒外壁上，各导电铜环的导线从内壁引出，与外部电源相连。本实用新型内部工具电极结构是由三根嵌于绝缘中空圆柱中的尖锥状电极构成，该尖锥状电极上部为电致伸缩材料，下部为尖锥状金属电极，电极及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围电刷相连，内壁上有电刷安装孔，当电极为三根时，三根电极各引出一根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共9根导线。使用时将集电环套入中空圆柱中，内壁中各电刷分别对应各导电铜环，通过外部电源对电致伸缩材料及电极供电。[0010]本实用新型尖锥状电极的数量不限于3根，可以为任意根，电极数量越多，可以构建更为精确的电场分布。本实用新型优点是结构新颖，是电流变抛光方法的核心工具，通过逆构电极位置及加载的电压获得所需电场分布，以获得抛光区域内均勻去除率的电流变抛光技术路线， 能够完成抛光作业。
图1是本实用新型结构的示意图；图2是图1中套筒及电极的结构示意图；图3是本实用新型集电环的示意图；图4是本实用新型内部工具电极的示意图。
具体实施方式
主轴电机1由支架2固连于ζ轴工作台11上，齿轮4通过联轴器3与主轴电机相连，齿轮4上的同步带5与套筒6相连，支架8通过内部轴承12将套筒6固连于ζ轴工作台上，套筒6与内部工具电极连为一体，集电环9 一端固定在悬梁臂10上，悬梁臂10与ζ 轴工作台11固定连接，抛光时，集电环9固定不动，包括套筒及内部工具电极在主轴电机带动下旋转。外部电源通过集电环对电极及电致伸缩材料供电。本实用新型集电环的结构是由导电铜环15，绝缘棒14，导线构成，9条导电铜环15 嵌于中空绝缘棒14外壁上，各导电铜环的导线从内壁13引出，与外部电源相连。本实用新型内部工具电极结构是由三根嵌于绝缘中空圆柱18中的尖锥状电极 7构成，该尖锥状电极上部为电致伸缩材料17，下部为尖锥状金属电极19，电极及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围电刷20相连，16为电刷安装孔，当电极为三根时，三根电极各引出一根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共9根导线。使用时将集电环套入中空圆柱18中，内壁中各电刷分别对应各导电铜环，通过外部电源对电致伸缩材料及电极供电。本实用新型尖锥状电极的数量不限于3根，可以为任意根，电极数量越多，可以构建更为精确的电场分布。
权利要求1.一种逆构电极的电流变均勻抛光装置，其特征在于主轴电机由支架固连于Z轴工作台上，齿轮通过联轴器与主轴电机相连，齿轮上的同步带与套筒相连，支架通过内部轴承将套筒固连于ζ轴工作台上，套筒与内部工具电极连为一体，集电环一端固定在悬梁臂上， 悬梁臂与Z轴工作台固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种逆构电极的电流变均勻抛光装置，其特征在于集电环的结构是由导电铜环，绝缘棒，导线构成，9条导电铜环嵌于中空绝缘棒外壁上，各导电铜环的导线从内壁引出，与外部电源相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种逆构电极的电流变均勻抛光装置，其特征在于内部工具电极结构是由三根嵌于绝缘中空圆柱中的尖锥状电极构成，该尖锥状电极上部为电致伸缩材料，下部为尖锥状金属电极，电极及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围电刷相连，内壁上有电刷安装孔，当电极为三根时，三根电极各引出一根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共9根导线。
专利摘要本实用新型涉及一种逆构电极的电流变均匀抛光装置，属于光整加工领域。主轴电机由支架固连于z轴工作台上，齿轮通过联轴器与主轴电机相连，齿轮上的同步带与套筒相连，支架通过内部轴承将套筒固连于z轴工作台上，套筒与内部工具电极连为一体，集电环一端固定在悬梁臂上，悬梁臂与z轴工作台固定连接。优点是结构新颖，是电流变抛光方法的核心工具，通过逆构电极位置及加载的电压获得所需电场分布，以获得抛光区域内均匀去除率的电流变抛光技术路线，能够完成抛光作业。
文档编号B24B1/00GK202097607SQ20112014229
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月8日 优先权日2011年5月8日
发明者卾世举, 张昱, 朱喜林, 王彬, 罗志勇, 贺新升, 高春甫 申请人:浙江师范大学