CN110000624B - 一种磁流变抛光设备 - Google Patents
一种磁流变抛光设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110000624B CN110000624B CN201910409317.3A CN201910409317A CN110000624B CN 110000624 B CN110000624 B CN 110000624B CN 201910409317 A CN201910409317 A CN 201910409317A CN 110000624 B CN110000624 B CN 110000624B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- magnetorheological
- fixed
- polished
- polishing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 128
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 36
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/005—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes using a magnetic polishing agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/02—Frames; Beds; Carriages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种机械加工技术领域,公开了一种磁流变抛光设备,上述磁流变抛光设备驱动变幅杆和磁铁同步作往复直线运动,将超声波‑磁流变抛光结合用于工件表面的抛光,具有可控性好、材料去除率高、没有亚表面损伤的优点;超声波可使得变幅杆产生高频振动,振动频率高达20Khz,与传统磁流变抛光技术相比,大大提高了抛光效率;变幅杆的高频振动,使磁流变抛光液在变幅杆周围形成具有一定去除能力的柔性抛光头,操作简单,工件与柔性抛光头的复合运动使抛光表面均匀性更好。该抛光设备具有结构简单,紧凑,抛光均匀等优点。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,尤其涉及一种磁流变抛光设备。
背景技术
钛合金管具有耐高压、抗腐蚀等特性,被广泛应用于航空航天、医疗、军工等领域。受使用环境的限制对管件内部的表面粗糙度要求很高,一方面是保证管内气体或液体输送顺畅,避免因管内表面凹凸不平产生喘振现象,另一方面是避免因管壁表面缺陷所产生的污染和腐蚀,提高管件使用寿命。钛合金管主要由压力机热挤压和斜轧穿孔两种工艺加工而成,受加工工艺影响内壁表面多伴有凹坑、微裂纹、毛刺等表面缺陷,严重影响管件的使用性能。
钛合金属于典型的难加工材料,具有弹性模量低、弹性变形大、化学活性高等特点,工件表层易发生因磨削力和磨削温度综合作用而引起的表面形貌、表层组织、成分分布、硬度分布等变化,严重时会出现烧伤、裂纹等热损伤。
磁流变抛光技术是一种精密加工技术,其原理是将含有一定浓度的细微磨料的磁流变抛光液注入抛光区,同时在该抛光区域形成以可控的高梯度磁场,在磁场作用下,该区域产生磁流变效应,粘度在毫秒级时间内迅速增大,形成具有一定剪切屈服应力的粘塑性Bingham介质,通过其与被加工表面的快速相对运动来对工件表面进行抛光处理。磁流变抛光不受工件表面形状限制,对工件表面压力小,不会造成亚表面损伤,材料去除稳定,可控性高,但存在去除效率低、去除均匀性低的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种磁流变抛光设备,用以解决现有的磁流变抛光设备存在去除效率低、去除均匀性低的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明实施例中提供一种磁流变抛光设备,包括蠕动泵,所述蠕动泵用于向待抛光工件的内腔泵入磁流变抛光液,所述磁流变抛光设备还包括:
机架;
设置在机架上的调速电机和第一夹具,所述第一夹具用于固定夹持待抛光工件,所述调速电机的传动轴与第一夹具连接,用于驱动待抛光工件绕其轴线旋转;
驱动电机,其固定在机架上;
丝杠,其与驱动电机的传动轴连接;
丝杠滑块,其配合装配在丝杠上;
丝杠滑块安装板,其固定在丝杠滑块上;
设置在机架上的导轨;
滑动设置在导轨上的第一锁紧滑块和第二锁紧滑块,第一锁紧滑块和第二锁紧滑块安装在丝杠滑块安装板上,驱动电机用于驱动第一锁紧滑块和第二锁紧滑块在导轨上同步作往复直线运动;
多个磁铁,其固定在丝杠滑块安装板上,所述多个磁铁配置于待抛光工件的外围;
变幅杆,其与导轨平行设置;
超声波发生机构,其固定在丝杠滑块安装板上,所述超声波发生机构用于驱动变幅杆振动;
变幅杆的一端与超声波发生机构的换能器连接,变幅杆的另一端可伸入待抛光工件内;
Z工作台,其固定在丝杠滑块安装板上;
所述换能器通过下支撑架和上支撑架分别固定在Z工作台和换能器安装衬板上,换能器安装衬板通过衬板支撑块固定在丝杠滑块安装板上,换能器安装衬板的另一侧固定有X工作台;
X工作台用于驱动超声波发生机构沿x方向移动,Z工作台用于驱动超声波发生机构沿z方向移动,从而带动变幅杆移动,以调整变幅杆使其与待抛光工件同轴,x方向和z方向所在的平面与待抛光工件的轴向垂直。
可选的,所述待抛光工件为管状结构,所述第一夹具位于待抛光工件的一端,所述第一夹具上具有开孔;
所述磁流变抛光设备还包括:
收集器,所述收集器上具有入口,所述入口与所述开孔密封连通,磁流变抛光液经由第一夹具上的开孔流出,在离心力作用下流入所述收集器内。
可选的,所述收集器上还具有出口,磁流变抛光液经由所述出口流出;
所述磁流变抛光设备还包括:
处理机构,用于处理经由所述出口流出的磁流变抛光液,以循环利用。
可选的,所述磁流变抛光设备还包括:
第二夹具,用于夹持待抛光工件的另一端;
第三锁紧滑块,可滑动得固定在所述导轨上,所述第二夹具固定在第三锁紧滑块上,所述第三锁紧滑块在导轨上的滑动能够带动第二夹具远离或靠近待抛光工件。
可选的,所述磁流变抛光设备还包括:
轴承垫块;
第二夹具通过轴承座固定在轴承垫块上,所述轴承垫块安装在第三锁紧滑块上。
可选的,所述第一锁紧滑块和第二锁紧滑块为同一结构。
可选的,所述磁流变抛光设备包括:
两个所述导轨,所述两个导轨分别位于变幅杆的两侧;
两个所述第一锁紧滑块,所述第一锁紧滑块一一对应地固定在所述导轨上。
可选的,所述磁流变抛光设备包括:
两个所述导轨,所述两个导轨分别位于变幅杆的两侧;
两个所述第三锁紧滑块,所述第三锁紧滑块一一对应地固定在所述导轨上。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:
本发明的磁流变抛光设备将超声波-磁流变抛光结合用于工件表面的抛光,具有结构简单、紧凑、可控性好、材料去除率高、没有亚表面损伤的优点;
超声波可使得变幅杆产生高频振动,与传统磁流变抛光技术相比,大大提高了抛光效率;
变幅杆的高频振动,使磁流变抛光液在变幅杆周围形成具有一定去除能力的柔性抛光头,操作简单,工件与柔性抛光头的复合运动使抛光表面均匀性更好。
附图说明
图1为本发明实施例中磁流变抛光设备的立体图;
图2为本发明实施例中磁流变抛光设备的主视图;
图3为本发明实施例中磁流变抛光设备的磁铁的布置图。
【附图标记说明】
1:调速电机;2:联轴器;3:第一轴承座;4:出口;5:收集器;6:第一夹具;7:待抛光工件;8:磁铁;9:第二夹具;10:第二轴承座;11:变幅杆;12:换能器;13:下支撑架;14:支撑架盖板;15:x工作台;16:换能器安装衬板;17:上支撑架;18:换能器上盖板;19:驱动电机;20:丝杠;21:丝杠滑块安装板;22:衬板支撑块;23:z工作台;240:第一锁紧滑块;241:第三锁紧滑块;25:导轨;26:轴承垫块;27:丝杠滑块;28:第一支撑架;29:第二支撑架。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
结合图1-图3所示,本发明实施例中提供一种磁流变抛光设备,包括蠕动泵(图中未示出),所述蠕动泵用于向待抛光工件7的内腔泵入磁流变抛光液。
所述磁流变抛光设备还包括:
机架;
设置在机架上的调速电机1和第一夹具6,所述第一夹具6用于固定夹持待抛光工件7,所述调速电机1的传动轴与第一夹具6连接,用于驱动待抛光工件7绕其轴线旋转;
设置在机架上的导轨25;
变幅杆11,与导轨25平行设置;
滑动设置在所述导轨25上的第一锁紧滑块240;
固定在所述第一锁紧滑块240上的多个磁铁8,所述多个磁铁8可配置于待抛光工件7的外围;
滑动设置在所述导轨25上的第二锁紧滑块;
固定在所述第二锁紧滑块上的超声波发生机构,所述变幅杆11的一端与超声波发生机构连接,超声波发生机构用于驱动所述变幅杆11振动,所述变幅杆11的另一端可伸入所述待抛光工件7内;
固定在机架上的驱动电机19,所述驱动电机19与所述第一锁紧滑块240和第二锁紧滑块通过传动轴连接,用于驱动所述第一锁紧滑块240和第二锁紧滑块在导轨25上同步作往复直线运动。
上述磁流变抛光设备驱动变幅杆和磁铁同步作往复直线运动,将超声波-磁流变抛光结合用于工件表面的抛光,具有可控性好、材料去除率高、没有亚表面损伤的优点;超声波可使得变幅杆产生高频振动,振动频率高达20Khz,与传统磁流变抛光技术相比,大大提高了抛光效率;变幅杆的高频振动,使磁流变抛光液在变幅杆周围形成具有一定去除能力的柔性抛光头,操作简单,工件与柔性抛光头的复合运动使抛光表面均匀性更好。该抛光设备具有结构简单,紧凑,抛光均匀等优点。
本发明的工作原理是:驱动电机19驱动变幅杆11和磁铁8作同步的往复直线运动,工件在调速电机1的驱动下作高速旋转运动,同时在超声波发生机构的作用下,变幅杆11做高频振动,使磁流变抛光液在变幅杆11周围形成具有一定去除能力的柔性抛光头,柔性抛光头做高频振动,使得柔性抛光头和工件做相对运动。磁流变抛光液在蠕动泵作用下泵入工件内,在磁场作用下磁流变抛光液的表观粘度和剪切屈服应力迅速增大,形成具有一定黏塑性的Bingham介质,随着柔性抛光头和工件的相对运动,Bingham介质对工件的表面材料进行剪切去除。磁流变抛光可控性好,不会对工件造成亚表面损伤,柔性抛光头相对工件的复合运动使得抛光表面更加均匀。
其中,调速电机1可以通过联轴器2与第一夹具6连接。驱动电机19可以为步进电机。
磁铁8可采用N-S对接的方式,减少在空气中的漏磁,保证抛光区域的磁场强度。磁铁8可以为永磁铁,具有较长的使用寿命。
本实施例中,在第一锁紧滑块240上设置励磁铁芯架(图中未示出),利用励磁芯架在工件的周围形成励磁区域,通过安装磁铁8可在工件的内壁形成闭合的梯度磁场,并且通过不同的N-S对接方式可以形成的抛光区域大小和磁场大小也不同,从而实现对磁场的主动控制。具体的,可以利用两个励磁铁芯架在工件的周围形成四个励磁区域,通过安装磁铁可以在工件的内壁形成闭合的梯度磁场。
优选地,变幅杆11与待抛光工件7同轴设置,以保证抛光均匀。
为了简化设备的结构,设置所述第一锁紧滑块240和第二锁紧滑块为同一结构,即,超声波发生机构和磁铁8通过第一锁紧滑块240可滑动固定在导轨25上。
进一步地,设置所述磁流变抛光设备包括两个导轨25和两个第一锁紧滑块240,所述两个导轨25分别位于变幅杆11的两侧,所述第一锁紧滑块240一一对应地固定在所述导轨25上,以实现超声波发生机构和磁铁8稳定地同步作往复直线运动。
本发明的技术方案适用于对工件的内部表面进行抛光,如:管状的工件、筒状的工件。
本实施例中,第一夹具6可以固定在第一轴承座3上,第一轴承座3固定在第一支撑架28上。
调速电机1可以固定在第二支撑架29上。
为了提高工件夹持的牢固性,所述磁流变抛光设备还包括:
第二夹具9,第一夹具6和第二夹具9分别用于夹持待抛光工件7的相对两端;
第三锁紧滑块241,可滑动得固定在所述导轨25上,所述第二夹具9固定在第三锁紧滑块241上,所述第三锁紧滑块241在导轨25上的滑动能够带动第二夹具9远离或靠近待抛光工件7。
上述技术方案通过两个夹具分别夹持工件的两端,提高工件夹持的牢固性。另外通过移动第三锁紧滑块可以带动第二夹具远离或靠近待抛光工件,在抛光之前,移动第三锁紧滑块带动第二夹具靠近工件,以固定夹持工件。当抛光结束之后,松开第二夹具,移动第三锁紧滑块带动第二夹具远离工件,以将工件从第一夹具上取下来。
其中,第二夹具9可以固定在第二轴承座10上,第二轴承座10固定在轴承垫块26上,轴承垫块26安装在第三锁紧滑块241上,通过滑动轴承垫块26即可移动第二夹具9,使工件便于装卸。
进一步地,当所述磁流变抛光设备包括两个导轨25时,设置两个第三锁紧滑块241,所述第三锁紧滑块241一一对应地固定在所述导轨25上,以提高第二夹具9的稳定性。
本实施例中,所述磁流变抛光设备还包括:
丝杠20,所述丝杠20与驱动电机19的传动轴连接;
配合装配在所述丝杠20上的丝杠滑块27;
丝杠滑块安装板21,固定在丝杠滑块27上;
所述超声波发生机构和多个磁铁8固定在所述丝杠滑块安装板21上,所述第一锁紧滑块240和第二锁紧滑块安装在丝杠滑块安装板21上。
上述技术方案中,驱动电机通过丝杠驱动变幅杆与磁铁同步作往复的直线运动,具有稳定性高、效率高等优点。
进一步地,可以设置所述第一锁紧滑块240和第二锁紧滑块为同一结构,以简化设备的结构。
其中,丝杠20可以为滚珠丝杠,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,兼具高精度、可逆性、摩擦阻力小和高效率的优点。
进一步地,设置所述磁流变抛光设备还包括:
固定在丝杠滑块安装板21上的X工作台15和Z工作台23;
超声波发生机构的一端固定在X工作台15,另一端固定在Z工作台23,X工作台15用于驱动超声波发生机构沿x方向移动,Z工作台23于驱动超声波发生机构沿z方向移动,从而带动变幅杆11移动,以调整变幅杆11使其与待抛光工件7同轴,x方向和z方向所在的平面与待抛光工件7的轴向垂直。
上述技术方案通过设置X工作台和Z工作台以分别在x方向和z方向调整变幅杆的位置,从而调整变幅杆与工件之间的工作间隙,以达到最好的抛光效果。
其中,x方向和z方向可以互相垂直。
X工作台和Z工作台能够分别沿x方向和z方向驱动超声波发生机构的实现结构有很多,在此不再详述。
具体的,变幅杆11的一端与超声波发生机构的换能器12连接,换能器12通过下支撑架13和上支撑架17,分别固定在z工作台23和换能器安装衬板16上,换能器安装衬板16通过衬板支撑块22固定在丝杠滑块安装板21上。换能器安装衬板16的另一侧固定有x工作台15,通过调节X工作台和Z工作台即可调整变幅杆11相对待抛光工件7轴线的位置,X工作台和Z工作台和磁铁8固定在丝杠滑块安装板21上,丝杠滑块安装板21的一侧安装有丝杠滑块27,与丝杠滑块27相配合的滚珠丝杠20固定在机架上且与步进电机19相连接。
本实施例中,当所述待抛光工件7为管状结构时,所述第一夹具6位于待抛光工件7的一端,所述第一夹具6上具有开孔;
所述磁流变抛光设备还包括:
收集器5,所述收集器5上具有入口,所述入口与开孔密封连通,磁流变抛光液经由第一夹具6上的开孔流出,在离心力作用下流入所述收集器5内。
上述技术方案参与抛光过后的磁流变抛光液在离心力作用下从第一夹具的开孔流出,并流入收集器内进行回收,而且流入收集器内的磁流变抛光液会带走抛光所产生的热量,能够有效降低因管件旋转而造成的抛光区域热量积累。
进一步地,设置所述收集器5上还具有出口4,磁流变抛光液可以在重力作用下经由所述出口4流出。所述磁流变抛光设备还包括处理机构,用于处理经由所述出口4流出的磁流变抛光液,以循环利用,保证磁流变抛光液内部颗粒分布的稳定性。
具体的,所述处理机构包括过滤机构和搅拌机构,参与抛光过后的磁流变抛光液依次经过过滤和搅拌后,继续用于抛光过程,实现了磁流变抛光液的循环利用。
结合图1-图3所示,本发明实施例中的磁流变抛光设备具体包括:
机架、导轨25、工件的装夹旋转机构、抛光机构、磁流变抛光液收集机构、超声波发生机构。
工件的装夹旋转机构包括调速电机1、第一轴承座3、第二轴承座10、第一夹具6、第二夹具9、轴承垫块26。待抛光工件7由第一夹具6和第二夹具9夹持住,第一夹具6通过联轴器2与调速电机1连接,由调速电机1驱动待抛光工件7作高速旋转运动,第一夹具6和第二夹具9分别在固定在第一轴承座3和第二轴承座10上,第二轴承座10固定于轴承垫块26上,轴承垫块26下面安装有第三锁紧滑块241,第三锁紧滑块241可滑动固定在导轨25上,导轨25固定安装在机架上,通过移动轴承垫块26即可带动第二夹具9远离或靠近待抛光工件7。
变幅杆11的一端与超声波发生机构的换能器12连接,换能器12通过配合的下支撑架13和支撑架盖板14固定在z工作台23,并通过配合的上支撑架17和换能器上盖板18固定在换能器安装衬板16上,换能器安装衬板16通过衬板支撑块22固定在丝杠滑块安装板21上。换能器安装衬板16的另一侧固定有x工作台15,通过调节X工作台和Z工作台即可调整变幅杆11相对待抛光工件7轴线的位置,X工作台和Z工作台和永磁铁8固定在丝杠滑块安装板21上,丝杠滑块安装板21的一侧安装有丝杠滑块27,与丝杠滑块27相配合的滚珠丝杠20固定在机架上且与步进电机19相连接,在步进电机19的驱动下,滚珠丝杠20可带动变幅杆11和永磁铁8作同步往复直线运动。
磁流变抛光液经蠕动泵(未图示)加压,泵入待抛光工件7内腔,磁流变抛光液在磁场作用下表观粘度和屈服应力迅速增大,随着磁流变抛光液的持续泵入,当磁流变抛光液流出抛光区域随磁场的衰减表观粘度和屈服应力迅速减小至原始状态,从下侧抛光区域流出的磁流变抛光液经第一夹具6底部的矩形开孔在离心力的作用下被甩进收集器5里面,磁流变抛光液从出口4流出。
将收集的磁流变抛光液经处理机构的过滤、搅拌后继续通过蠕动泵泵入抛光区域参与抛光,实现磁流变抛光液的循环利用,保证磁流变抛光液内部颗粒分布的稳定性。
本发明实施例中的磁流变抛光设备的工作过程为:
步骤1、将管状的待抛光工件的两端分别安装在第一夹具和第二夹具上,调节X工作台和Z工作台使变幅杆处于待抛光工件的轴线上,调整励磁铁芯架安装位置使得永磁体和变幅杆对齐,在步进电机脱机状态下转动滚珠丝杠调至变幅杆与待抛光工件对齐,此时待抛光工件、变幅杆、永磁体处于齐平状态;
步骤2、利用蠕动泵将磁流变抛光液杆泵入待抛光工件内腔,磁流变抛光液在磁场作用下表观粘度和屈服应力迅速增大,随着磁流变抛光液的持续泵入,当磁流变抛光液流出抛光区域,随着磁场的衰减表观粘度和屈服应力迅速减小至原始状态,从下侧抛光区域流出的磁流变抛光液从第一夹具的开孔处流出,在离心力的作用下磁流变抛光液飞溅在收集器的内表面,在重力作用下经收集器下面的出口流出,再经过滤、搅拌后继续通过蠕动泵泵入抛光区域参与抛光,实现磁流变抛光液的循环利用;
步骤3、启动超声波发生机构,在超声波振动发生器的作用下将电能转换成超声频振动,由换能器将这种振荡的电能转化为机械能,并通过变幅杆将振幅扩大,使磁流变抛光液在变幅杆周围形成具有一定去除能力的柔性抛光头,并做高频振动;
步骤4、启动调速电机,调节待抛光工件的转速为800-1300r/min;启动步进电机,驱动变幅杆和永磁铁往复移动速度为0.5-2mm/s,往复行程为100mm;
步骤5、在待抛光工件的转动和变幅杆的高频运动的复合运动下,完成工件表面材料的去除;
步骤6、抛光结束,关停调速电机、步进电机和超声波发生机构,变幅杆和待抛光工件停止运动,滑动轴承垫块使第二夹具与待抛光工件分离,将待抛光工件从第一夹具上取下来。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种磁流变抛光设备,包括蠕动泵,所述蠕动泵用于向待抛光工件(7)的内腔泵入磁流变抛光液,其特征在于,所述磁流变抛光设备还包括:
机架;
设置在机架上的调速电机(1)和第一夹具(6),所述第一夹具(6)用于固定夹持所述待抛光工件(7),所述调速电机(1)的传动轴与所述第一夹具(6)连接,用于驱动所述待抛光工件(7)绕其轴线旋转;
驱动电机(19),其固定在机架上;
丝杠(20),其与所述驱动电机(19)的传动轴连接;
丝杠滑块(27),其配合装配在所述丝杠(20)上;
丝杠滑块安装板(21),其固定在所述丝杠滑块(27)上;
设置在机架上的导轨(25);
滑动设置在所述导轨(25)上的第一锁紧滑块(240)和第二锁紧滑块,所述第一锁紧滑块(240)和所述第二锁紧滑块安装在所述丝杠滑块安装板(21)上,所述驱动电机(19)用于驱动所述第一锁紧滑块(240)和所述第二锁紧滑块在所述导轨(25)上同步作往复直线运动;
多个磁铁(8),其固定在所述丝杠滑块安装板(21)上,所述多个磁铁(8)配置于所述待抛光工件(7)的外围;
变幅杆(11),其与所述导轨(25)平行设置;
超声波发生机构,其固定在所述丝杠滑块安装板(21)上,所述超声波发生机构用于驱动所述变幅杆(11)振动;
所述变幅杆(11)的一端与所述超声波发生机构的换能器(12)连接,所述变幅杆(11)的另一端可伸入所述待抛光工件(7)内;
Z工作台(23),其固定在所述丝杠滑块安装板(21)上;
所述换能器(12)通过下支撑架(13)和上支撑架(17)分别固定在所述Z工作台(23)和换能器安装衬板(16)上,所述换能器安装衬板(16)通过衬板支撑块(22)固定在所述丝杠滑块安装板(21)上,所述换能器安装衬板(16)的另一侧固定有X工作台(15);
所述X工作台(15)用于驱动所述超声波发生机构沿x方向移动,所述Z工作台(23)用于驱动所述超声波发生机构沿z方向移动,从而带动所述变幅杆(11)移动,以调整所述变幅杆(11)使其与所述待抛光工件(7)同轴,x方向和z方向所在的平面与所述待抛光工件(7)的轴向垂直。
2.如权利要求1所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述待抛光工件(7)为管状结构,所述第一夹具(6)位于所述待抛光工件(7)的一端,所述第一夹具(6)上具有开孔;
所述磁流变抛光设备还包括:
收集器(5),所述收集器(5)上具有入口,所述入口与所述开孔密封连通,所述磁流变抛光液经由所述第一夹具(6)上的所述开孔流出,在离心力作用下流入所述收集器(5)内。
3.如权利要求2所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述收集器(5)上还具有出口(4),所述磁流变抛光液经由所述出口(4)流出;
所述磁流变抛光设备还包括:
处理机构,用于处理经由所述出口(4)流出的所述磁流变抛光液,以循环利用。
4.如权利要求2所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述磁流变抛光设备还包括:
第二夹具(9),用于夹持所述待抛光工件(7)的另一端;
第三锁紧滑块(241),可滑动地固定在所述导轨(25)上,所述第二夹具(9)固定在所述第三锁紧滑块(241)上,所述第三锁紧滑块(241)在所述导轨(25)上的滑动能够带动所述第二夹具(9)远离或靠近所述待抛光工件(7)。
5.如权利要求4所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述磁流变抛光设备还包括:
轴承垫块(26);
所述第二夹具(9)通过轴承座(10)固定在所述轴承垫块(26)上,所述轴承垫块(26)安装在所述第三锁紧滑块(241)上。
6.如权利要求1所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述第一锁紧滑块(240)和所述第二锁紧滑块为同一结构。
7.如权利要求6所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述磁流变抛光设备包括:
两个所述导轨(25),所述两个导轨(25)分别位于所述变幅杆(11)的两侧;
两个所述第一锁紧滑块(240),所述第一锁紧滑块(240)一一对应地固定在所述导轨(25)上。
8.如权利要求4所述的磁流变抛光设备,其特征在于,所述磁流变抛光设备包括:
两个所述导轨(25),所述两个导轨(25)分别位于所述变幅杆(11)的两侧;
两个所述第三锁紧滑块(241),所述第三锁紧滑块(241)一一对应地固定在所述导轨(25)上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910409317.3A CN110000624B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种磁流变抛光设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910409317.3A CN110000624B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种磁流变抛光设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110000624A CN110000624A (zh) | 2019-07-12 |
CN110000624B true CN110000624B (zh) | 2020-08-28 |
Family
ID=67177190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910409317.3A Expired - Fee Related CN110000624B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种磁流变抛光设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110000624B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110757258B (zh) * | 2019-12-30 | 2020-09-08 | 慈兴集团有限公司 | 一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法 |
CN113664619B (zh) * | 2021-07-12 | 2022-06-21 | 南京航太机电有限公司 | 一种螺旋式全自动循环磁力研磨装置及方法 |
CN113770818B (zh) * | 2021-09-14 | 2022-11-18 | 太原理工大学 | 一种二维超声振动磁流变液精密光整加工装置及方法 |
CN113561047A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-10-29 | 长沙理工大学 | 一种孔内表面复合抛光方法及装置 |
CN114603405B (zh) * | 2022-04-06 | 2023-06-30 | 福建工程学院 | 一种便捷式高精度磁流变-超声波复合抛光头 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5967880A (en) * | 1997-01-03 | 1999-10-19 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for ultrasonically texturing ABS of magnetic head of hard disk drive |
CN202028985U (zh) * | 2011-01-06 | 2011-11-09 | 河南科技大学 | 用于陶瓷滚子的抛光加工装置 |
CN204621703U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-09 | 浙江师范大学 | 非导磁螺钉超声振动磁流变刷抛光机 |
CN106363466A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-01 | 浙江师范大学 | 滚筒式旋转超声磁流变抛光机 |
CN107791107A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-13 | 东北大学 | 一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置 |
CN108581640A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-28 | 东北大学 | 一种珩磨式磁流变抛光方法及装置 |
CN208289551U (zh) * | 2018-05-17 | 2018-12-28 | 辽宁科技大学 | 一种石英玻璃管内表面超声磁力复合研磨装置 |
-
2019
- 2019-05-16 CN CN201910409317.3A patent/CN110000624B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5967880A (en) * | 1997-01-03 | 1999-10-19 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for ultrasonically texturing ABS of magnetic head of hard disk drive |
CN202028985U (zh) * | 2011-01-06 | 2011-11-09 | 河南科技大学 | 用于陶瓷滚子的抛光加工装置 |
CN204621703U (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-09 | 浙江师范大学 | 非导磁螺钉超声振动磁流变刷抛光机 |
CN106363466A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-02-01 | 浙江师范大学 | 滚筒式旋转超声磁流变抛光机 |
CN107791107A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-13 | 东北大学 | 一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置 |
CN108581640A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-28 | 东北大学 | 一种珩磨式磁流变抛光方法及装置 |
CN208289551U (zh) * | 2018-05-17 | 2018-12-28 | 辽宁科技大学 | 一种石英玻璃管内表面超声磁力复合研磨装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110000624A (zh) | 2019-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110000624B (zh) | 一种磁流变抛光设备 | |
CN107791107B (zh) | 一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置 | |
CN105881185B (zh) | 一种自增压高速磨粒磁流孔内表面抛光方法及装置 | |
CN109866085B (zh) | 一种复合研磨精密管设备及抛光工艺 | |
CN202752950U (zh) | 管件内外壁振动磁力抛光机 | |
CN101966685B (zh) | 一种粘弹性磁性磨具表面光整加工装置及其方法 | |
CN110000622B (zh) | 一种化学磁粒复合研磨管内表面的装置及方法 | |
CN110695775A (zh) | 一种超声研磨双面板类零件的装置及工艺 | |
CN113319730B (zh) | 一种具有复杂内腔管件的磁力研磨装置及方法 | |
CN111745471A (zh) | 一种用于去除群孔毛刺的设备及工艺 | |
CN111673547A (zh) | 一种陶瓷短管内外双面磁流变抛光机 | |
CN109396977B (zh) | 一种线抛光装置 | |
CN109227233A (zh) | 声电耦合磁力研磨非导磁金属管内表面的装置及方法 | |
CN106000997B (zh) | 一种电液式大功率超声波自动化清洗装置 | |
CN112476064A (zh) | 一种用于微结构的振动辅助磁性磨料抛光装置及方法 | |
CN108581640A (zh) | 一种珩磨式磁流变抛光方法及装置 | |
CN109648098A (zh) | 一种可提高超声振动维数的超声辅助车削装置 | |
CN114589636B (zh) | 基于磁导向气动往复射流3d复杂零件内流道清理装置及方法 | |
CN108857599B (zh) | 一种立式磁流变抛光装置及方法 | |
CN210615995U (zh) | 一种超声波振动辅助磁流变超精密抛光装置 | |
CN108406566B (zh) | 一种双永磁极交变磁场磁力研磨加工装置 | |
CN208945755U (zh) | 声电耦合磁力研磨非导磁金属管内表面的装置 | |
CN116587156A (zh) | 一种磨料流精密加工叶轮的装置 | |
CN213858711U (zh) | 一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置 | |
CN107042426B (zh) | 一种采用线传动的超长旋转超声波主轴 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200828 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |