一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备的制作方法

1.本发明属于抛光技术领域，具体涉及一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备。


背景技术：

2.复杂曲面零件被广泛应用于国防军工、车辆船舶等领域，该类零件存在型面复杂、材料硬脆等特征，使之加工困难，复杂曲面零件的批量精密抛光也成为了行业内公认的难题。传统复杂曲面抛光工艺主要采用应力去除的方式，该抛光方式不仅效率低，而且会留下加工刀纹影响零件精度和性能。目前化学机械抛光是最佳的全局平坦化技术，加工精度可达亚纳米级，但是化学机械抛光工艺只适用于平面抛光。因此，提出了一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备，该加工装备将磁场磁力与化学机械抛光相结合，实现复杂曲面零件的高质高效加工，这对我国的制造业发展有着非常重要的意义。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备，满足对不同复杂曲面零件的精密抛光，以期实现复杂曲面零件的高质高效加工。
4.本发明采用的技术手段如下：一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备，包括多磁场化学机械抛光部、退磁机部、清洗部和轨道运输部，所述多磁场化学机械抛光部用于实现零件的多磁场化学机械抛光，所述退磁机部用于对零件和钢针的消磁，便于分离，所述清洗部用于清洗零件表面的钢针与抛光液，所述轨道运输部用于夹装并移动零件。
5.进一步地，所述多磁场化学机械抛光部包括电动机、下层托盘、上层托盘、永磁铁、电动机支架、中间层和基座，所述电动机、下层托盘、上层托盘、永磁铁、电动机支架设置于基座内部，所述的中间层壁面和底部有细小的通孔，通孔只能水通过，钢针无法通过，置于基座内，所述中间层用于盛放钢针，所述上层托盘设有通孔，通过螺钉与下层托盘进行固定，上层托盘的通孔中放置永磁体，所述电动机带动下层托盘、上层托盘、永磁铁进行转动，所述永磁体带动基座内钢针转动，对零件进行多磁场化学机械。
6.进一步地，所述退磁机部包括传送带、退磁线圈和基座。
7.进一步地，所述清洗部包括基台、转盘、电动机、外层、内层和连接杆，所述内层壁面和底部有细小的通孔，通孔只能水通过，钢针无法通过，置于外层内，所述连接杆与转盘连接的一端为a，另一端为b，a端进行偏心运动，b连接外层，所述电动机带动连接杆使外层快速移动，通过外层的快速移动使内水振动，对零件进行清洗。
8.进一步地，所述轨道运输部包括轨道、皮带、转盘、抓取装置、小车和电动机，所述皮带连接电动机和小车，通过电动机的转动使小车在轨道上移动，所述抓取装置安装于小车的下部，用于夹装不同零件并改变零件高度。
9.本发明还公布了一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光方法，包括如下步骤：步骤1、通过抓取装置对零件进行夹装和定位；步骤2、加工开始时，抓取装置提升零件高度，随后小车带动抓取装置移动，到达中间层上方时，抓取装置降低零件高度，与中间层接触，此时电动机带动永磁铁转动，永磁铁带动中间层内的钢针对零件进行多磁场化学机械抛光，小车带动零件移动，到达多磁场化学机械抛光部与退磁机部的连接处时，零件在抓取装置的带动下提升高度，移动到退磁机部上方，将零件置于传送带上，然后抓取装置松开零件，零在传送带的运作下穿过退磁线圈，然后抓取装置继续夹住零件件，将零件置于内层中，内层在转盘、电动机和连接杆的联合作用下，使内层中的水震荡，对零件进行清洗，在小车的带动下零件到达内层末端，然后抓取装置升高零件，将零件从内层中取出；步骤3、零件依次收回。
10.本发明采用磁场磁力与化学机械抛光相结合的技术，对不同复杂曲面零件进行多磁场化学机械抛光、消磁和清洗，实现复杂曲面零件的高质高效加工。
11.本发明具有以下优点：1.本发明将磁场磁力与化学机械抛光相结，实现复杂曲面零件的精密抛光。
12.2.本发明可以同时夹装并加工不同零件，且加工过程不需要人工的参与，工作效率高。
13.3.本发明通用性强，能实现任意曲面零件的精密抛光，能实现同种曲面类型和不同种曲面类型的零件同时抛光。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明装备的三维总装示意图。
16.图2（a）为多磁场化学机械抛光部总示意图。
17.图2（b）为多磁场化学机械抛光部局部示意图。
18.图3为退磁机部示意图。
19.图4（a）为清洗部总示意图。
20.图4（b）为清洗部局部示意图。
21.图5（a）为轨道运输部总示意图。
22.图5（b）为轨道运输部局部示意图。
23.图6为抓取装置示意图。
24.图中：1多磁场化学机械抛光部；2退磁机部；3清洗部；4轨道运输部；101电动机；102下层托盘；103上层托盘；104永磁铁；105电动机支架；106中间层；107基座；201传送带；202退磁线圈；203基座；301基台；302转盘；303电动机；304外层；305内层；306连接杆；401轨道；402皮带；403转盘；404抓取装置；405小车；406电动机。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.图1所示，本发明实施例公开了一种批量复杂曲面多磁场化学机械抛光装备，包括多磁场化学机械抛光部1、退磁机部2、清洗部3和轨道运输部4四大部分。
27.图2（b）所示，所述多磁场化学机械抛光部1包括电动机101、下层托盘102、上层托盘103、永磁铁104、电动机支架105、中间层106和基座107，所述电动机101、下层托盘102、上层托盘103、永磁铁104、电动机支架105设置于基座107内部，所述永磁铁104安装于上层托盘103的空隙中，所述下层托盘102与上层托盘103一同安装于电动机101，所述中间层106位于基座107上部槽内，图3所示，所述退磁机部2包括传送带201、退磁线圈202和基座203。
28.图4（b）所示，所述清洗部3包括基台301、转盘302、电动机303、外层304、内层305和连接杆306，所述内层305置于外层304内，所述转盘302安装于电动机303上，所述连接杆306a端与转盘302连接，所述连接杆306b端与外层304连接。
29.图5（b）所示，所述轨道运输部4包括轨道401、皮带402、转盘403、抓取装置404、小车405和电动机406，所述抓取装置404安装于小车405下方，所述转盘403安装于电动机406，所述皮带402连接小车405和电动机406，所述小车405位于轨道401上。
30.本发明的整体加工过程如下：步骤1、通过抓取装置404对零件进行夹装和定位；步骤2、加工开始时，抓取装置404提升零件高度，随后小车405带动抓取装置404移动，到达中间层106上方时，抓取装置404降低零件高度，与中间层106接触，此时电动机101带动永磁铁104转动，永磁铁104带动中间层106内的钢针对零件进行多磁场化学机械抛光，小车405带动零件移动，到达多磁场化学机械抛光部1与退磁机部2的连接处时，零件在抓取装置404的带动下提升高度，移动到退磁机部2上方，将零件置于传送带201上，然后抓取装置404松开零件，零在传送带的运作下穿过退磁线圈202，然后抓取装置404继续夹住零件件，将零件置于内层305中，内层305在转盘302、电动机303和连接杆306的联合作用下，使内层305中的水震荡，对零件进行清洗，在小车405的带动下零件到达内层305末端，然后抓取装置404升高零件，将零件从内层305中取出；步骤3、零件依次收回。
31.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。