专利名称：一种去除率模型可控的磁流变均匀抛光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新的抛光装置，属于光整加工领域。
背景技术：
磁流变液是一种智能材料。它是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。它在常态下是液体，当加载磁场时，能够发生液一固相变，变为类固体，其表观黏度有很大提高，表现出抗剪的性质。当除去磁场时，又发生固一液相变， 变为液体。在一定的磁场强度范围内，磁流变液的表观黏度与磁场强度有关，这种现象称为磁流变效应。磁流变液可用于抛光加工领域。方法是在磁流变液中混入磨料颗粒，置于磁场中， 当发生磁流变效应时，形成软磨头，依靠与工件之间的相对运动对工件进行抛光作业。与普通的抛光方法相比，磁流变抛光有以下优点( 1)面型贴合好，不改变工件面形精度；(2)磨料为离散磨料，具有自锐能力，去除函数稳定，适用于数字化加工；(3)磨头的硬度可调。只需调节磁场强度即可调节磨头硬度；(4)非接触式抛光，不会产生下表面破坏层；(5)磨头无磨损。磁流变抛光类似于挤压抛光，抛光去除率服从I^reston经验公式，抛光压力和相对转速对其去除率有直接影响。一般来说，对于特定的抛光工具，其去除率模型是固定不变的，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。但由于原理上的局限，很难获得可控的高精度的表面质量。磁流变抛光技术所使用的抛光头由智能材料一磁流变液构成。抛光头的硬度是可以通过改变磁场强度控制的，而磁场强度又可以通过改变电磁线圈电压的方法方便调节控制。由于磁流变液的这种性质，可以在抛光过程中主动改变抛光区域的磁场分布，使其在抛光区域内具有均勻的去除率模型。基于这种考虑，发明了一种去除率模型可控的磁流变均勻抛光装置。
发明内容本实用新型提供一种去除率模型可控的磁流变均勻抛光装置，用于磁流变均勻抛光。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，齿轮上的同步带与磁极相连，支架通过滚动轴承将磁极固连于ζ 轴工作台上，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。本实用新型集电环的结构是由导电环，绝缘棒，导线构成，12条导电环嵌于中空绝缘棒外壁上，各导电环的导线从内壁引出，与外部电源相连。[0015]本实用新型磁极结构是，它由三根嵌于绝缘中空圆柱中的尖锥状磁极构成，磁极上部为电致伸缩材料，下部为尖锥状铁芯，线圈绕在铁芯上，线圈及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围上的电刷相连，电刷安装在内壁上的电刷孔中；当磁极为三根时， 三根电磁线圈各引出2根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共12根导线。本实用新型尖锥状磁极的数量不限于3根，可以为任意根，磁极数量越多，可以构建更为精确的磁场分布。本实用新型优点是结构新颖，是磁流变抛光方法的核心工具，通过逆构磁极获得所需磁场分布，以获得抛光区域内均勻去除率的磁流变抛光技术路线，能够完成抛光作业。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型集电环的示意图；图3是本实用新型磁极的内部结构示意图；图4是本实用新型磁极的外部结构示意图。
具体实施方式
主轴电机8由支架固连于ζ轴工作台1上，齿轮通过联轴器7与主轴电机相连，齿轮上的同步带6与磁极5相连，支架4通过滚动轴承16将磁极5固连于ζ轴工作台上，集电环3 —端固定在悬梁臂2上，悬梁臂2与ζ轴工作台1固定连接，抛光时，集电环3固定不动，外部电源通过集电环对电磁线圈及电致伸缩材料供电。本实用新型集电环的结构是由导电环11，绝缘棒10，导线构成，12条导电环嵌于中空绝缘棒外壁上，各导电环的导线从内壁9引出，与外部电源相连。本实用新型磁极结构是，它由三根嵌于绝缘中空圆柱中的尖锥状磁极构成，磁极上部为电致伸缩材料13，下部为尖锥状铁芯14，线圈15绕在铁芯上，线圈及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围上的电刷12相连，电刷安装在内壁上的电刷孔中。当磁极为三根时，三根电磁线圈各引出2根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共12根导线。使用时将图2集电环套入图3中空圆柱中，内壁中各电刷分别对应各导电环，通过外部电源对电致伸缩材料及电磁线圈供电。本实用新型尖锥状磁极的数量不限于3根，可以为任意根，磁极数量越多，可以构建更为精确的磁场分布。
权利要求1.一种去除率模型可控的磁流变均勻抛光装置，其特征在于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，齿轮上的同步带与磁极相连，支架通过滚动轴承将磁极固连于ζ轴工作台上，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。
2.根据权利要求1所述的一种去除率模型可控的磁流变均勻抛光装置，其特征在于 集电环的结构是由导电环，绝缘棒，导线构成，12条导电环嵌于中空绝缘棒外壁上，各导电环的导线从内壁引出，与外部电源相连。
3.根据权利要求1所述的一种去除率模型可控的磁流变均勻抛光装置，其特征在于 磁极结构是由三根嵌于绝缘中空圆柱中的尖锥状磁极构成，磁极上部为电致伸缩材料，下部为尖锥状铁芯，线圈绕在铁芯上，线圈及电致伸缩材料的电极各由导线引出，与内壁周围上的电刷相连，电刷安装在内壁上的电刷孔中；当磁极为三根时，三根电磁线圈各引出2根导线，每个电致伸缩材料引出2根导线，共12根导线。
专利摘要本实用新型涉及一种去除率模型可控的磁流变均匀抛光装置，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，齿轮上的同步带与磁极相连，支架通过滚动轴承将磁极固连于z轴工作台上，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，是磁流变抛光方法的核心工具，通过逆构磁极获得所需磁场分布，以获得抛光区域内均匀去除率的磁流变抛光技术路线，能够完成抛光作业。
文档编号B24B1/00GK202097608SQ20112014230
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, 朱喜林, 王冬云, 王彬, 贺新升, 高春甫 申请人:浙江师范大学