一種基于磁流變彈性體的拋光方法與裝置制造方法
【專利摘要】一種基于磁流變彈性體的拋光方法及裝置，旨在克服現(xiàn)有技術中的拋光去除率低、模型不可控制、可靠性低、需要高壓的缺點，提供一種基于磁流變彈性體的拋光方法，包括以下步驟：A、將帶有磁流變彈性體磨頭的刀柄安裝在拋光設備的主軸上；B、通過磁場施加裝置調(diào)節(jié)磁流變彈性體磨頭附近的磁場，進而調(diào)節(jié)磁流變彈性體磨頭去除率，實現(xiàn)對復雜曲面的程控拋光。還提供一種基于磁流變彈性體的拋光裝置，包括：刀柄、磁流變彈性體磨頭和磁場施加裝置，刀柄一端和磁流變彈性體磨頭固定連接，刀柄另一端安裝在現(xiàn)有的拋光設備的主軸上，磁場施加裝置的電磁鐵設置在磁流變彈性體磨頭的兩側(cè)。本發(fā)明可通過磁場調(diào)節(jié)去除率，適用于零件拋光的環(huán)境。
【專利說明】一種基于磁流變弾性體的拋光方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及葉片、葉輪類零件拋光加工領域，尤其涉及一種基于磁流變弾性體的拋光方法及裝置。
【背景技術】
[0002]零件表面的質(zhì)量對零件使用性能、壽命、可靠性等有很大的影響。拋光作為ー種表面處理方法，利用拋光工具或其他拋光介質(zhì)對エ件表面進行修飾加工。葉片葉輪類零件的拋光通常采用磨粒流、袋式拋光等拋光方法，但磨粒流、袋式等都存在拋光過程依據(jù)經(jīng)驗，人為因素較多，很難獲得可控的高精度的表面質(zhì)量。磁流變液作為ー種智能材料，是由高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導磁性液體混合而成的懸浮體，開始在拋光加工領域應用。磁流變液拋光具有面型貼合好、不改變エ件面形精度；磨頭的硬度可調(diào)、非接觸式拋光不會產(chǎn)生下表面破壞層等優(yōu)點，但是，同時也存在以下缺點:有沉降，不能長時間放置；拋光去除率低；因為有拋光去除的材料影響磁流變液的磁致剪切性能，去除模型不可控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一目的在于克服現(xiàn)有技術中的拋光去除率低、模型不可控制、可靠性低、需要高壓的缺點，提供了 一種基于磁流變弾性體的拋光方法。
[0004]本發(fā)明的第二目的在于克服現(xiàn)有技術中的拋光去除率低、模型不可控制、可靠性低、需要高壓的缺點，提供了一種基于磁流變弾性體的拋光裝置。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)第一發(fā)明目的采用的技術方案是:一種基于磁流變弾性體的拋光方法，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，包括以下步驟:
A、將帶有磁流變弾性體磨頭的刀柄安裝在拋光設備的主軸上；
B、通過磁場施加裝置調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭附近的磁場，使磁流變弾性體磨頭的剛度隨磁場強度的調(diào)節(jié)而同趨勢變化，進而調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭去除率，實現(xiàn)對被拋光零件的復雜曲面的程控拋光。
[0006]所述的磁流變弾性體磨頭主要由磨料、高分子聚合物和鐵磁性顆粒組成。所述的拋光設備為加工機床。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)第二發(fā)明目的采用的技術方案是:一種基于磁流變弾性體的拋光裝置，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，所述的拋光裝置包括:刀柄、磁流變弾性體磨頭和磁場施加裝置，所述的磁場施加裝置包括:電磁鐵、主軸套筒、電磁鐵與主軸套筒的連接件，主軸套筒的內(nèi)徑尺寸與拋光設備的主軸外徑尺寸相對應，連接件一端和主軸套筒固定連接，連接件另一端和電磁鐵固定連接，刀柄一端和磁流變弾性體磨頭固定連接，刀柄另一端安裝在拋光設備的主軸上，主軸套筒安裝在拋光設備的主軸外，一對電磁鐵通過連接件的支撐設置在磁流變弾性體磨頭的兩側(cè)。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:磁流變弾性體兼有磁流變材料和弾性體的優(yōu)點，不僅響應快、可逆性好、可控能力強，還克服了磁流變液沉降、穩(wěn)定性差等缺點，利用磁流變弾性體的特性，通過磁場控制磁流變弾性體的狀態(tài)，使磁流變弾性體磨頭的剛度隨磁場強度的調(diào)節(jié)而同趨勢變化，進而調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭去除率，和現(xiàn)有的加工機床結(jié)合，實現(xiàn)對葉片、葉輪類零件等復雜曲面的程控拋光，有效的解決了已有拋光過程可靠性低及需要高壓的問題，利用這種微力微量的切削逐步地達到光整加工的效果。
[0009]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進ー步的描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖中，I為主軸套筒、2為主軸、3為刀柄、4為磁流變彈性體磨頭、5為電磁鐵、6為連接件。
【具體實施方式】
[0013]如附圖1所示，本實施例的一種基于磁流變弾性體的拋光方法，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，包括以下步驟:
A、將帶有磁流變弾性體磨頭的刀柄安裝在拋光設備的主軸上；
B、通過磁場施加裝置調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭附近的磁場，使磁流變弾性體磨頭的剛度隨磁場強度的調(diào)節(jié)而同趨勢變化，進而調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭去除率，實現(xiàn)對被拋光零件的復雜曲面的程控拋光。具體步驟為:
a、根據(jù)被拋光零件的拋光エ藝參數(shù)，確定磁流變弾性體磨頭的初始拋光剛度；
b、通過拋光設備的主軸使磁流變弾性體磨頭旋轉(zhuǎn)，磁流變弾性體磨頭與被拋光零件表面相對移動并發(fā)生摩擦，實現(xiàn)磁流變弾性體磨頭對被拋光零件表面的拋光加工；
C、根據(jù)被拋光零件的拋光エ藝要求，改變磁流變弾性體磨頭的外加磁場強度，調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭的剛度；
d、重復步驟b和步驟C，繼續(xù)實現(xiàn)在不同磁流變弾性體磨頭的剛度狀態(tài)下，磁流變弾性體磨頭對被拋光零件表面的拋光加工。
[0014]如附圖2所示，本實施例的一種基于磁流變弾性體的拋光裝置，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，所述的拋光裝置包括:刀柄3、磁流變弾性體磨頭4和磁場施加裝置。所述的磁場施加裝置包括:電磁鐵5、主軸套筒1、電磁鐵5與主軸套筒I的連接件6。主軸套筒I的內(nèi)徑尺寸與拋光設備的主軸2外徑尺寸相對應。連接件6 —端和主軸套筒I固定連接，連接件6另一端和電磁鐵5固定連接。刀柄3 —端和磁流變弾性體磨頭4固定連接，刀柄3另一端安裝在拋光設備的主軸2上。主軸套筒I安裝在拋光設備的主軸2タト，ー對電磁鐵5通過連接件6的支撐設置在磁流變弾性體磨頭4的兩側(cè)。
[0015]實際使用時，通過電磁鐵5調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭4附近的磁場，使磁流變弾性體磨頭4的剛度隨磁場強度的調(diào)節(jié)而同趨勢變化，進而調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭4去除率，在一定范圍內(nèi)進行柔性拋光。本裝置與現(xiàn)有的加工機床結(jié)合，可實現(xiàn)對葉片、葉輪類零件等復雜曲面的程控拋光。這種全自動拋光技術可以替代以前各種費時的人工去毛剌和拋光エ序，達到長久一致的表面質(zhì)量保證。
【權利要求】
1.一種基于磁流變弾性體的拋光方法，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，其特征在于，包括以下步驟: A、將帶有磁流變弾性體磨頭的刀柄安裝在拋光設備的主軸上； B、通過磁場施加裝置調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭附近的磁場，使磁流變弾性體磨頭的剛度隨磁場強度的調(diào)節(jié)而同趨勢變化，進而調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭去除率，實現(xiàn)對被拋光零件的復雜曲面的程控拋光。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種基于磁流變弾性體的拋光方法，其特征在于，所述的步驟B的具體步驟為: a、根據(jù)被拋光零件的拋光エ藝參數(shù)，確定磁流變弾性體磨頭的初始拋光剛度； b、通過拋光設備的主軸使磁流變弾性體磨頭旋轉(zhuǎn)，磁流變弾性體磨頭與被拋光零件表面相對移動并發(fā)生摩擦，實現(xiàn)磁流變弾性體磨頭對被拋光零件表面的拋光加工； C、根據(jù)被拋光零件的拋光エ藝要求，改變磁流變弾性體磨頭的外加磁場強度，調(diào)節(jié)磁流變弾性體磨頭的剛度； d、重復步驟b和步驟C，繼續(xù)實現(xiàn)在不同磁流變弾性體磨頭的剛度狀態(tài)下，磁流變弾性體磨頭對被拋光零件表面的拋光加工。
3.根據(jù)權利要求1所述的ー種基于磁流變弾性體的拋光方法，其特征在于，所述的磁流變弾性體磨頭主要由磨料、高分子聚合物和鐵磁性顆粒組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的ー種基于磁流變弾性體的拋光方法，其特征在于，所述的拋光設備為加工機床。
5.一種基于磁流變弾性體的拋光裝置，與現(xiàn)有的拋光設備結(jié)合使用，其特征在于，所述的拋光裝置包括:刀柄(3)、磁流變弾性體磨頭(4)和磁場施加裝置，所述的磁場施加裝置包括:電磁鐵(5)、主軸套筒(I)、電磁鐵(5)與主軸套筒(I)的連接件(6)，主軸套筒(I)的內(nèi)徑尺寸與拋光設備的主軸(2)外徑尺寸相對應，連接件(6)—端和主軸套筒(I)固定連接，連接件(6)另一端和電磁鐵(5)固定連接，刀柄(3) —端和磁流變弾性體磨頭(4)固定連接，刀柄(3)另一端安裝在拋光設備的主軸(2)上，主軸套筒(I)安裝在拋光設備的主軸(2)タト，ー對電磁鐵(5)通過連接件(6)的支撐設置在磁流變弾性體磨頭(4)的兩側(cè)。
【文檔編號】B24B1/00GK103447890SQ201310366332
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權日:2013年8月21日
【發(fā)明者】湯春瑞, 趙燦, 劉丹丹 申請人:黑龍江科技大學