CN108747796A - 一种叶片转动式液态金属抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片转动式液态金属抛光装置，包括电机、支架、转轴、负电极、叶片、抛光腔体、操作台、工作平台、抛光容器、第二永磁体、正电极和第一永磁体，抛光腔体的左右两侧分别安装有第一永磁体和第二永磁体，所述叶片的上端固定在中心轴上，负电极固定在叶片的顶端，正电极固定在叶片正下方的抛光容器底面上；电机的驱动轴连接转轴的一端，电机工作时往复小范围摆动，带动转轴上的叶片在液态金属抛光液内摆动。本发明采用电机通过转轴带动叶片在液态金属抛光液中摆动，一方面叶片摆动增加液态金属抛光液的流动从而促进抛光，另一方面叶片上方的负电极也跟着进行摆动，电场也随之变动，增加抛光腔体内磨粒的无序运动，增加了抛光效果。
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，尤其涉及一种叶片转动式液态金属抛光装置。
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，提出了一种叶片转动式液态金属抛光装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种叶片转动式液态金属抛光装置，包括电机、支架、转轴、负电极、叶片、抛光腔体、操作台、工作平台、抛光容器、第二永磁体、正电极和第一永磁体，所述操作台和支架和抛光容器均安装在工作平台上，支架设置在抛光容器外侧，抛光容器内部设置有容纳液态金属抛光液的抛光腔体，抛光腔体的左右两侧分别安装有第一永磁体和第二永磁体，且第一永磁体和第二永磁体均竖直设置且第一永磁体和第二永磁体相互平行设置，第一永磁体和第二永磁体相靠近的两个面的磁极相反；所述叶片的上端固定在中心轴上，负电极固定在叶片的顶端，正电极固定在叶片正下方的抛光容器底面上；电机固定在支架上，电机的驱动轴连接转轴的一端，电机工作时往复小范围摆动，带动转轴上的叶片在液态金属抛光液内摆动。
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、负电极与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，操作台再控制电机启动，使得叶片在液态金属抛光液内摆动，负电极的方向发生变化，使液态金属抛光液中正电极和负电极形成的电场随着负电极的摆动而变动，正电极和负电极形成的上下运动的往复电场与第一永磁体和第二永磁体产生的恒定磁场相结合，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。正电极和负电极之间输出简谐波，电机通过转轴带动叶片在液态金属抛光液中摆动，由于叶片的抛光腔体是曲面不规则形状，使得叶片抛光腔体部分的液态金属抛光液运动为无序湍流运动，继而带动磨粒做无序运动，撞击浸没在液态金属抛光液中的叶片，以达到抛光的目的。
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.本发明采用电机通过转轴带动叶片在液态金属抛光液中摆动，一方面叶片摆动增加液态金属抛光液的流动从而促进抛光，另一方面叶片上方的负电极也跟着进行摆动，负电极方向改变时正电极和负电极之间形成的电场也随之变动，从而增加抛光腔体内液态金属抛光液中金属离子和磨粒的无序运动，增加了抛光效果。
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是本发明一种叶片转动式液态金属抛光装置的轴测图。
图2是本发明一种叶片转动式液态金属抛光装置的局部剖视结构示意图。
图中，1-电机、2-支架、3-转轴、4-叶片、5-负电极、6-抛光腔体、7-操作台、8-工作平台、9-抛光容器、10-第一永磁体、11-正电极、12-第二永磁体。
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，一种叶片转动式液态金属抛光装置，包括电机1、支架2、转轴3、负电极5、叶片4、抛光腔体6、操作台7、工作平台8、抛光容器9、第二永磁体12、正电极11和第一永磁体10，所述操作台7和支架2和抛光容器9均安装在工作平台8上，支架2设置在抛光容器9外侧，抛光容器9内部设置有容纳液态金属抛光液的抛光腔体6，抛光腔体6的左右两侧分别安装有第一永磁体10和第二永磁体12，且第一永磁体10和第二永磁体12均竖直设置且第一永磁体10和第二永磁体12相互平行设置，第一永磁体10和第二永磁体12相靠近的两个面的磁极相反；所述叶片4的上端固定在中心轴上，负电极5固定在叶片4的顶端，正电极11固定在叶片4正下方的抛光容器9底面上；电机1固定在支架2上，电机1的驱动轴连接转轴3的一端，电机1工作时往复小范围摆动，带动转轴3上的叶片4在液态金属抛光液内摆动。
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11、负电极5与电机1均与操作台7电连接，操作台7控制正电极11与负电极5通电，输出正玄波电流，从而在正电极11与负电极5之间形成正弦波电场，操作台7再控制电机1启动，使得叶片4在液态金属抛光液内摆动，负电极5的方向发生变化，使液态金属抛光液中正电极11和负电极5形成的电场随着负电极5的摆动而变动，正电极11和负电极5形成的上下运动的往复电场与第一永磁体10和第二永磁体12产生的恒定磁场相结合，使得液态金属抛光液带动磨粒进行无序运动，进而对叶片4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)
1.一种叶片转动式液态金属抛光装置，其特征在于：包括电机(1)、支架(2)、转轴(3)、负电极(5)、叶片(4)、抛光腔体(6)、操作台(7)、工作平台(8)、抛光容器(9)、第二永磁体(12)、正电极(11)和第一永磁体(10)，所述操作台(7)和支架(2)和抛光容器(9)均安装在工作平台(8)上，支架(2)设置在抛光容器(9)外侧，抛光容器(9)内部设置有容纳液态金属抛光液的抛光腔体(6)，抛光腔体(6)的左右两侧分别安装有第一永磁体(10)和第二永磁体(12)，且第一永磁体(10)和第二永磁体(12)均竖直设置且第一永磁体(10)和第二永磁体(12)相互平行设置，第一永磁体(10)和第二永磁体(12)相靠近的两个面的磁极相反；所述叶片(4)的上端固定在中心轴上，负电极(5)固定在叶片(4)的顶端，正电极(11)固定在叶片(4)正下方的抛光容器(9)底面上；电机(1)固定在支架(2)上，电机(1)的驱动轴连接转轴(3)的一端，电机(1)工作时往复小范围摆动，带动转轴(3)上的叶片(4)在液态金属抛光液内摆动。
2.根据权利要求1所述的一种叶片转动式液态金属抛光装置，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所述的一种叶片转动式液态金属抛光装置，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所述的一种叶片转动式液态金属抛光装置，其特征在于：所述正电极(11)、负电极(5)与电机(1)均与操作台(7)电连接，操作台(7)控制正电极(11)与负电极(5)通电，输出正玄波电流，从而在正电极(11)与负电极(5)之间形成正弦波电场，操作台(7)再控制电机(1)启动，使得叶片(4)在液态金属抛光液内摆动，负电极(5)的方向发生变化，使液态金属抛光液中正电极(11)和负电极(5)形成的电场随着负电极(5)的摆动而变动，正电极(11)和负电极(5)形成的上下运动的往复电场与第一永磁体(10)和第二永磁体(12)产生的恒定磁场相结合，使得液态金属抛光液带动磨粒进行无序运动，进而对叶片(4)上的抛光区进行无序撞击，从而达到抛光的目的。
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