CN103447889A - 一种基于磁流变胶的抛光方法及装置 - Google Patents

一种基于磁流变胶的抛光方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种基于磁流变胶的抛光方法及装置，旨在克服现有技术中的抛光过程可靠性低的缺点，提供一种基于磁流变胶的抛光方法，包括以下步骤：A、将被抛光零件固定在抛光装置的密闭容腔内壁上；B、在抛光装置的密闭容腔中注入包含磨料的磁流变胶；C、通过外力使磁流变胶在抛光装置的密闭容腔内相对被抛光零件表面往返移动，通过磁场控制磁流变胶的状态对抛光工艺参数进行调节。还提供一种基于磁流变胶的抛光装置，中缸分别与上缸、下缸固定安装后形成密闭容腔，中缸外侧设有同轴安装的控制线圈，中缸内壁设有固定被抛光零件的卡具，封闭容腔内填充有磁流变胶。本发明通过磁场控制磁流变胶的状态进行抛光，能够调节加工效率及精度，适用于零件的抛光。

Description

一种基于磁流变胶的抛光方法及装置
技术领域
本发明涉及叶片、叶轮类零件抛光加工领域，尤其涉及一种基于磁流变胶的抛光方法及装置。
背景技术
零件表面的质量对零件使用性能、寿命、可靠性等有很大的影响。抛光作为一种表面处理方法，利用抛光工具或其他抛光介质对工件表面进行修饰加工。抛光加工一般采用固结磨料或游离磨料，主要的抛光方法包括：传统的机械抛光方法、现代抛光方法、复合非传统抛光方法等。随着现代制造材料和制造技术的发展，许多工业领域对精密机械零件工艺性能的要求不断提高，同时零件规格不断小型化，对表面质量的要求也不断提高，上述方法进行抛光过程中，其单位时间内材料去除率低，可靠性低而且需要高压，不能满足人们日益增长对抛光精度的要求。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术中的抛光过程可靠性低、需要高压的缺点，提供了一种基于磁流变胶的抛光方法。
本发明的第二目的在于克服现有技术中的抛光过程可靠性低、需要高压的缺点，提供了一种基于磁流变胶的抛光装置。
本发明实现第一发明目的采用的技术方案是：一种基于磁流变胶的抛光方法，通过抛光装置内的介质对被抛光零件的表面进行抛光，包括以下步骤：
A、将被抛光零件固定在抛光装置的密闭容腔内壁上；
B、在抛光装置的密闭容腔中注入包含磨料的磁流变胶；
C、封闭抛光装置的密闭容腔，通过外力使磁流变胶在抛光装置的密闭容腔内相对被抛光零件表面往返移动，在该移动过程中磁流变胶中的磨料对被抛光零件表面进行抛光，通过磁场控制与被抛光零件接触的磁流变胶的状态对抛光工艺参数进行调节。
本发明实现第二发明目的采用的技术方案是：一种基于磁流变胶的抛光装置，包括同轴安装的上缸、中缸和下缸，上缸内设有上活塞，下缸内设有下活塞，中缸分别与上缸、下缸固定安装后形成密闭容腔，所述的中缸外侧设有同轴安装的控制线圈，中缸内壁设有固定被抛光零件的卡具，所述的封闭容腔内填充有磁流变胶。
本发明的有益效果是：利用磁流变胶的特性，通过磁场控制磁流变胶的状态进行抛光，有效的解决了已有抛光过程可靠性低及需要高压的问题，利用这种微力微量的切削逐步地达到光整加工的效果，磁流变胶可以成功地对各种材料进行微量研磨抛光，尤其是对航空发动机的叶片、燃气轮机的叶片和汽轮机的叶片抛光，这种全自动抛光技术可以替代以前各种费时的人工去毛剌和抛光工序，对复杂几何图形部件抛光及去毛剌，达到长久一致的表面质量保证，抛光过程中能够调节加工效率及精度。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明的抛光方法的流程图。
图2为本发明的抛光装置的结构示意图。
附图中，1为下缸、2为控制线圈、3为上缸、4为上活塞、5为磁流变胶、6为被抛光零件、7为中缸、8为下活塞。
具体实施方式
如附图1所示，本实施例的一种基于磁流变胶的抛光方法，通过抛光装置内的介质对被抛光零件的表面进行抛光，包括以下步骤：
A、将被抛光零件固定在抛光装置的密闭容腔内壁上，本实施例优选的被抛光零件为航空发动机的叶片或燃气轮机的叶片或汽轮机的叶片；
B、在抛光装置的密闭容腔中注入包含磨料的磁流变胶，磁流变胶包裹在被抛光零件外。磁流变胶是由磁性颗粒、载流液和聚合物胶组成的新型磁流变材料，磁流变胶与磁流变液的主要区别是其中加人了胶质物，胶质物在载流液中形成的网状结构一部分吸附在磁性颗粒表面，一部分分散于载流液中，一方面使得颗粒重力平均分布在基体中，从而显著地提高其沉降稳定性；另一方面颗粒表面的网状结构加大了颗粒间的距离，从而减弱了范德华力，降低了颗粒的团聚，分散性好。它在显著提高沉降稳定性、保持磁流变液优异磁流变效应的同时，又具有一些特殊的性能，如通过调整磁流变胶中胶的含量可以使它的零场勃度连续变化，从而得到介于磁流变液与磁流变弹性体之间的磁流变材料，以满足不同应用场合的需要。本实施例优选的磁流变胶主要由磁性铁粉颗粒、磨料和凝胶基体组成，磁性铁粉颗粒可采用微米级羰基铁粉，磨料可根据待被抛光零件的精度要求选择合适粒径的碳化物、氮化物、氧化物类磨料，凝胶基体材料包含明胶和丙三醇等成分，根据被被抛光零件材料的不同，通过调整磁流变胶的成分可以得到更好的抛光效果；
C、封闭抛光装置的密闭容腔，通过外力使磁流变胶在抛光装置的密闭容腔内相对被抛光零件表面往返移动，在该移动过程中磁流变胶中的磨料对被抛光零件表面进行抛光，利用磁流变胶的特性，控制线圈产生磁场，通过磁场控制与被抛光零件接触的磁流变胶的状态对抛光工艺参数如抛光效率、精度等进行调节。
上述的抛光方法，利用磁流变胶的特性，通过磁场控制磁流变胶的状态进行抛光，有效的解决了已有抛光过程可靠性低及需要高压的问题，可以成功地对各种材料进行微量研磨抛光。
如附图2所示，本实施例的一种基于磁流变胶的抛光装置，包括同轴安装的上缸3、中缸7和下缸1，上缸3内设有上活塞4，下缸1内设有下活塞8。中缸7分别与上缸3、下缸1固定安装后形成密闭容腔。所述的中缸7外侧设有同轴安装的控制线圈2。中缸7内壁设有固定被抛光零件6的卡具。所述的封闭容腔内填充有磁流变胶5。实际使用时，首先将被抛光零件6固定在中缸7内壁的卡具上；接着将中缸7分别与上缸3、下缸1固定安装形成密闭容腔；然后在抛光装置的密闭容腔中注入磁流变胶5，磁流变胶5包裹在被抛光零件6外，可全方位对被抛光零件6进行作用；最后封闭抛光装置的密闭容腔，通过移动上活塞4和下活塞8使磁流变胶5在抛光装置的密闭容腔内相对被抛光零件6表面往返移动，在该移动过程中磁流变胶5中的磨料对被抛光零件6表面进行抛光，控制线圈2产生磁场，通过磁场控制磁流变胶5的状态对抛光工艺参数如抛光效率、精度等进行调节。
上述的抛光装置采用全自动抛光技术可以替代以前各种费时的人工去毛剌和抛光工序，通过磁场控制磁流变胶的状态对复杂几何图形部件进行抛光及去毛剌，达到长久一致的表面质量保证，抛光过程中能够调节加工效率及精度。

Claims (4)

1.一种基于磁流变胶的抛光方法，通过抛光装置内的介质对被抛光零件的表面进行抛光，其特征在于，包括以下步骤：
A、将被抛光零件固定在抛光装置的密闭容腔内壁上；
B、在抛光装置的密闭容腔中注入包含磨料的磁流变胶；
C、封闭抛光装置的密闭容腔，通过外力使磁流变胶在抛光装置的密闭容腔内相对被抛光零件表面往返移动，在该移动过程中磁流变胶中的磨料对被抛光零件表面进行抛光，通过磁场控制与被抛光零件接触的磁流变胶的状态对抛光工艺参数进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变胶的叶片抛光方法，其特征在于，所述的磁流变胶主要由磁性铁粉颗粒、磨料和凝胶基体组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁流变胶的叶片抛光方法，其特征在于，所述的被抛光零件为航空发动机的叶片或燃气轮机的叶片或汽轮机的叶片。
4.一种基于磁流变胶的抛光装置，包括同轴安装的上缸、中缸和下缸，上缸内设有上活塞，下缸内设有下活塞，中缸分别与上缸、下缸固定安装后形成密闭容腔，其特征在于，所述的中缸（7）外侧设有同轴安装的控制线圈（2），中缸（7）内壁设有固定被抛光零件（6）的卡具，所述的封闭容腔内填充有磁流变胶（5）。
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