CN108673247A - 一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，包括操作台、支撑架、第一永磁体、抛光腔体、叶片、负电极、第二永磁体、传动轴、第一电机、工作平台、滑块机构、抛光容器、连杆机构和第二电机，第二电机运动时通过联杆机构驱动滑块机构上的滑块、第一永磁体和第二永磁体组成的整体沿直线运动；所述第一电机运动时通过传动轴带动叶片的下端在液态金属抛光液中摆动。本发明采用利用无序湍流磁场和无序电场的同时作用带动抛光液中的金属离子无序运动进而带动磨粒无序运动，磨粒对伸入抛光液中的叶片进行无序撞击，提高了抛光区的抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及液态金属抛光技术领域，更具体的说，尤其涉及一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置。
背景技术
液态金属通常是指在常温下呈液态的合金功能材料，如熔点在30℃以下的金属及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作温区内呈液态的低熔点合金材料。液态金属抛光液抛光技术指当混有磨料的液态金属抛光液在磁场的作用下与工件抛光表面发生相对运动时，液态金属抛光液丝带上的柔性磨头对抛光表面产生大的切削力，从而对工件抛光表面进行抛光。
对于复杂曲面的加工，例如对叶片进行加工，无法使用传统的抛光来进行，因此，类似磨粒流加工和液态金属加工的方法应运而生，然而，单纯的液态金属抛光或磨粒流加工的效率较低，且加工质量也有着一定的局限性，且对工人自身的技艺依赖性很强，且生产效率低、加工周期长、易使表面产生破坏层和变质层，加工质量不容易得到保证，对加工的表面有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的技术单纯利用磨粒流抛光或单纯利用液态金属进行抛光导致的加工效率低、技艺依赖性强、加工周期长的问题，提出了一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，包括操作台、支撑架、第一永磁体、抛光腔体、叶片、负电极、第二永磁体、传动轴、第一电机、工作平台、滑块机构、抛光容器、连杆机构和第二电机，所述操作台、抛光容器和支撑架均固定在工作平台上；所述支撑架一侧安装第一电机，第一电机驱动轴与传动轴相连接；抛光容器内设有盛有液态金属抛光液的抛光腔体，所述叶片固定在传动轴上，负电极贴在叶片上，叶片下端需要抛光的区域浸没在液态金属抛光液中；第二电机通过连杆机构连接滑块机构，滑块机构的滑块上连接第一永磁体和第二永磁体，第二电机运动时通过联杆机构驱动滑块机构上的滑块、第一永磁体和第二永磁体组成的整体沿直线运动；所述第一电机运动时通过传动轴带动叶片的下端在液态金属抛光液中摆动。
进一步的，所述液态金属抛光液为包含有磨粒的液态金属抛光液。
进一步的，所述液态金属抛光液中的液态金属为镓离子、铷离子、铯离子中的一种或几种的化合物。所述液态金属通常是指在常温下呈液态的合金功能材料，如熔点在30℃以下的金属及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作温区内呈液态的低熔点合金材料，并混有磨粒。
进一步的，所述正电极、负电极、第一电机和第二电机均与操作台电连接，操作台控制正电极与负电极通电，输出正玄波电流，从而在正电极与负电极之间形成正弦波电场，操作台再控制第一电机启动，通过传动轴带动叶片转动，负电极的方向不断变动，从而在抛光容器内不断形成变化的电场；正电极和负电极形成的不断变化的电场与受第二电机驱动不断往复运动的第一永磁体和第二永磁体产生的往复磁场相结合，使得液态金属抛光液带动磨粒进行无序运动，进而对叶片上的抛光区进行无序撞击，从而达到抛光的目的。
本发明的有益效果在于：
1.本发明通过抛光金属液中的金属离子对工件进行抛光，金属抛光液可以抛光更加细微的表面，获得的抛光精度更高。
2.本发明通过混有磨粒的液态金属抛光液对叶片进行抛光，液态金属离子在电场和磁场的作用下进行运动，进而带动液态金属抛光液中的磨粒的运动，通过磨粒对叶片表面进行加工，提高了加工效率。
3.本发明采用第一电机，使得叶片在液态金属抛光液中做前后摆动，增加了和液态金属抛光液中磨粒的有效撞击，第二电机带动与连杆机构连接的滑块机构前后运动，使得安装在滑块机构上的第一永磁体、第二永磁体前后运动，使得在液态金属抛光液中产生无序湍流磁场，利用无序湍流磁场和稳定电场的同时作用带动抛光液中的金属离子无序运动进而带动磨粒无序运动，磨粒对伸入抛光液中的叶片进行无序撞击，提高了抛光区的抛光效果。
4.本发明无需特定的机械对工件进行抛光，而是采用电场和磁场对液态金属抛光液的直接控制，控制方式简单，且整体结构简单，容易维护。
5.本发明通过正电极和负电极形成电场，两块电磁铁形成磁场，电场和磁场控制相结合，能够实现曲面任意角度的无死角抛光。
附图说明
图1是本发明一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置的轴测图。
图2是本发明一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置的局部剖视结构示意图。
图中，1-操作台、2-支撑架、3-第一永磁体、4-抛光腔体、5-叶片、6-负电极、7-第二永磁体、8-传动轴、9-第一电机、10-工作平台、11-滑块机构、12-抛光容器、13-连杆机构、14-第二电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，包括操作台1、支撑架2、第一永磁体3、抛光腔体4、叶片5、负电极6、第二永磁体7、传动轴8、第一电机9、工作平台10、滑块机构11、抛光容器12、连杆机构13和第二电机14，所述操作台1、抛光容器12和支撑架2均固定在工作平台10上；所述支撑架2一侧安装第一电机9，第一电机9驱动轴与传动轴8相连接；抛光容器12内设有盛有液态金属抛光液的抛光腔体4，所述叶片5固定在传动轴8上，负电极6贴在叶片5上，叶片5下端需要抛光的区域浸没在液态金属抛光液中；第二电机14通过连杆机构13连接滑块机构11，滑块机构11的滑块上连接第一永磁体3和第二永磁体7，第二电机14运动时通过联杆机构驱动滑块机构11上的滑块、第一永磁体3和第二永磁体7组成的整体沿直线运动；所述第一电机9运动时通过传动轴8带动叶片5的下端在液态金属抛光液中摆动。
所述液态金属抛光液为包含有磨粒的液态金属抛光液。所述液态金属抛光液中的液态金属为镓离子、铷离子、铯离子中的一种或几种的化合物。
所述正电极、负电极6、第一电机9和第二电机14均与操作台1电连接，操作台1控制正电极与负电极6通电，输出正玄波电流，从而在正电极与负电极6之间形成正弦波电场，操作台1再控制第一电机9启动，通过传动轴8带动叶片5转动，负电极6的方向不断变动，从而在抛光容器12内不断形成变化的电场；正电极和负电极6形成的不断变化的电场与受第二电机14驱动不断往复运动的第一永磁体3和第二永磁体7产生的往复磁场相结合，使得液态金属抛光液带动磨粒进行无序运动，进而对叶片5上的抛光区进行无序撞击，从而达到抛光的目的。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，其特征在于：包括操作台(1)、支撑架(2)、第一永磁体(3)、抛光腔体(4)、叶片(5)、负电极(6)、第二永磁体(7)、传动轴(8)、第一电机(9)、工作平台(10)、滑块机构(11)、抛光容器(12)、连杆机构(13)和第二电机(14)，所述操作台(1)、抛光容器(12)和支撑架(2)均固定在工作平台(10)上；所述支撑架(2)一侧安装第一电机(9)，第一电机(9)驱动轴与传动轴(8)相连接；抛光容器(12)内设有盛有液态金属抛光液的抛光腔体(4)，所述叶片(5)固定在传动轴(8)上，负电极(6)贴在叶片(5)上，叶片(5)下端需要抛光的区域浸没在液态金属抛光液中；第二电机(14)通过连杆机构(13)连接滑块机构(11)，滑块机构(11)的滑块上连接第一永磁体(3)和第二永磁体(7)，第二电机(14)运动时通过联杆机构驱动滑块机构(11)上的滑块、第一永磁体(3)和第二永磁体(7)组成的整体沿直线运动；所述第一电机(9)运动时通过传动轴(8)带动叶片(5)的下端在液态金属抛光液中摆动。
2.根据权利要求1所述的一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，其特征在于：所述液态金属抛光液为包含有磨粒的液态金属抛光液。
3.根据权利要求2所述的一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，其特征在于：所述液态金属抛光液中的液态金属为镓离子、铷离子、铯离子中的一种或几种的化合物。
4.根据权利要求3所述的一种基于连杆滑块机构的液态金属抛光装置，其特征在于：所述正电极、负电极(6)、第一电机(9)和第二电机(14)均与操作台(1)电连接，操作台(1)控制正电极与负电极(6)通电，输出正玄波电流，从而在正电极与负电极(6)之间形成正弦波电场，操作台(1)再控制第一电机(9)启动，通过传动轴(8)带动叶片(5)转动，负电极(6)的方向不断变动，从而在抛光容器(12)内不断形成变化的电场；正电极和负电极(6)形成的不断变化的电场与受第二电机(14)驱动不断往复运动的第一永磁体(3)和第二永磁体(7)产生的往复磁场相结合，使得液态金属抛光液带动磨粒进行无序运动，进而对叶片(5)上的抛光区进行无序撞击，从而达到抛光的目的。
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