CN113714863A - 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法 - Google Patents

一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113714863A
CN113714863A CN202111064044.7A CN202111064044A CN113714863A CN 113714863 A CN113714863 A CN 113714863A CN 202111064044 A CN202111064044 A CN 202111064044A CN 113714863 A CN113714863 A CN 113714863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic field
magnetic
vibration
polishing
field generating
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.)
Granted
Application number
CN202111064044.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113714863B (zh
Inventor
田业冰
马振
钱乘
范增华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN202111064044.7A priority Critical patent/CN113714863B/zh
Publication of CN113714863A publication Critical patent/CN113714863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113714863B publication Critical patent/CN113714863B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • B24B1/04—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
    • 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
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/116—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure
    • 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
    • B24B51/00—Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及复杂曲面抛光技术，特别提供了一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法。所述装置包括工业机器人、电主轴、超声振动装置、磁场发生装置、夹具、低频振动装置，精密位移平台。磁场发生装置主要包括永磁装置与电磁线圈，通过改变永磁装置中4个球形磁极的排布，结合电磁装置不同的通电方向，可在抛光区域内产生32种不同类型的耦合磁场；超声振动装置对磁场发生装置提供轴向高频振动，电主轴带动磁场发生装置高速转动，低频振动装置实现待加工工件的横向低频振动，协同工业机器人的6自由度的实时位姿调整，结合精密位移平台的往复运动，使用高性能磁性剪切增稠介质，实现耦合磁场中的轴向高频与横向低频的协同振动抛光。

Description

一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法
技术领域
本发明涉及复杂曲面抛光技术，特别提供了一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法。
背景技术
随着航空航天、轨道交通、精密机械、生物医疗等高新技术产业的飞速发展，对诸多具有复杂结构的零部件/构件的超精密加工技术提出了更严格的要求。抛光作为零部件/构件加工的最终程序，是获得高精度与高质量表面的关键手段。目前，磁场辅助抛光技术作为一种应用最为广泛的超精密技术，具有游离磨料的适应性强、可控制等优势，广泛应用于复杂结构的零部件/构件的超精密抛光。其技术主要有磁力研磨、磁流变抛光、磁流体抛光以及磁射流抛光等等，但是磁场辅助抛光依赖于磁场发生装置与抛光介质，且自度化程度偏低。磁场发生装置多采用永磁材料，由于其具有较高的宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁、制造成本低、使用方便等优势，但是永磁材料磁感应强度难以调节，在一定程度上限制了磁场辅助抛光区域内磁场强度的调整。然而对于介质来说，磁力研磨抛光介质流动性差；磁流变液在在高剪切的加工条件下性能稳定性差，难以保证内表面抛光的质量。因此，开发面向零部件/构件高效高质的磁场辅助抛光装置，存在重要的理论意义和实际应用价值。本发明提出一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，通过电磁与永磁结合的磁场发生装置，利用高性能磁性剪切增稠介质，结合工业机器人的6自由度柔性调整，引入超声轴向高频振动与电磁横向低频振动，实现耦合磁场中对复杂结构的零部件/构件的轴向高频与横向低频的协同振动抛光。
发明内容
本发明提供了一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法。通过电磁与永磁结合的磁场发生装置，利用高性能磁性剪切增稠介质，结合工业机器人的6自由度柔性调整，引入超声轴向高频振动与电磁横向低频振动，实现耦合磁场中对复杂结构的零部件/构件的轴向高频与横向低频的协同振动抛光。
本发明提供的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法：所述装置包括工业机器人、电主轴、超声振动装置、磁场发生装置、夹具、低频振动装置，精密位移平台，所述超声振动装置与电主轴进行连接并固定于工业机器人的末端执行器上，所述磁场发生装置固定于超声振动装置的下端，所述夹具安装在低频振动装置上，所述低频振动装置安装在精密位移平台上，所述磁场发生装置包括螺母1、端盖、弹簧1、电磁线圈1、散热器、密封圈、螺栓1、永磁装置，所述永磁装置包括磁芯、螺栓2、固定件、螺母2、球形磁极和磁极套，所述电磁线圈1放置于散热器内部，并通入2/3的冷却液体，所述密封圈安装在散热器下部，所述散热器通过螺母1和螺栓1与端盖连接，所述以圆周均布排列的4个球形磁极安装在磁芯上，并通过固定件、螺栓2和螺母2的配合将4个球形磁极紧固在磁芯上，所述磁极套以间隙配合的方式固定于球形磁极上，所述缠绕有电磁线圈1的磁芯通过弹簧1连接在端盖下端，所述磁性剪切增稠介质吸附在磁极套外部，所述低频振动装置包括弹簧座、弹簧2、振动平台、振动基座、铁芯、电磁线圈2、电磁座和永磁铁，所述振动平台通过弹簧2与弹簧座相连，并安装在振动基座上，所述永磁铁安装在振动平台左侧，所述电磁线圈2缠绕在铁芯外部并安装在电磁座上，所述电磁线圈2通入周期性交流电。
本发明的有益效果是：1、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，磁场发生装置安装在工业机器人末端执行器上，可实现磁场发生装置的6自由度移动，能够完成针对不同形状、不同尺寸的复杂结构的零部件/构件的抛光，具有操作柔性。2、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，以磁性剪切增稠介质作为抛光介质，在剪切力和磁场力的作用下磁性剪切增稠介质形成具有剪切增稠效应的柔性增强复合粒子簇。3、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，永磁装置由4个可拆卸的球形磁极构成，若球形磁极失效，可方便对球形磁极进行拆卸与再次充磁，从而降低永磁装置的更换成本。4、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，4个球形磁极可根据不同的极性具有16种圆周均布排列方式，电磁线圈的极性可通过调整通入电流的方向进行2种改变；可在抛光区域内产生32种类型的耦合磁场，从而根据不同的待加工工件的材料特性，进行针对性的耦合磁场。5、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，电磁线圈产生的磁场强度可通过改变通入的电流信号进行调整，改变了抛光区域内磁力线的分布，加剧了抛光区域内磁场梯度的变化，增大了抛光作用力。6、本发明所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，超声振动装置对磁场发生装置提供轴向高频振动，低频振动装置实现待加工工件的横向低频振动，从而实现耦合磁场中的轴向高频与横向低频的协同振动抛光，提高抛光效率与质量。
附图说明
图1是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的整体结构示意图。
图2是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的磁场发生装置结构示意图。
图3是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的永磁装置结构示意图。
图4是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的低频振动装置结构示意图。
图5是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的磁性剪切增稠原理示意图。
图6是本发明的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法的不同耦合磁场磁力线分布示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3和图4本实施方式所述装置包括工业机器人（1-1）、电主轴（1-2）、超声振动装置（1-3）、磁场发生装置（1-4）、夹具（1-6）、低频振动装置（1-7），精密位移平台（1-8），所述磁场发生装置（1-4）包括螺母1（2-1）、端盖（2-2）、弹簧1（2-3）、电磁线圈1（2-4）、散热器（2-5）、密封圈（2-6）、螺栓1（2-7）、永磁装置（2-8），所述永磁装置（2-8）包括磁芯（3-1）、螺栓2（3-2）、固定件（3-3）、螺母2（3-4）、球形磁极（3-5）和磁极套（3-6），所述低频振动装置（1-7）包括弹簧座（4-1）、弹簧2（4-2）、振动平台（4-3）、振动基座（4-4）、铁芯（4-5）、电磁线圈2（4-6）、电磁座（4-7）和永磁铁（4-8），所述电磁线圈1（2-4）放置于散热器（2-5）内部，并通入2/3的冷却液体，所述密封圈（2-6）安装在散热器（2-5）下部，所述散热器（2-5）通过螺母1（2-1）和螺栓1（2-7）与端盖（2-2）连接，所述以圆周均布排列的4个球形磁极（3-5）安装在磁芯（3-1）上，通过固定件（3-3）、螺栓2（3-2）和螺母2（3-4）的配合将4个球形磁极（3-5）紧固在磁芯（3-1）上，所述磁极套（3-6）安放于球形磁极（3-5）上，并以间隙配合的方式进行固定，所述缠绕有电磁线圈1（2-4）的磁芯（3-2）通过弹簧1（2-3）连接在端盖（2-2）下端，所述磁性剪切增稠介质（2-9）吸附在磁极套（3-6）外部，所述磁场发生装置（1-4）固定于超声振动装置（1-3）的下端，所述超声振动装置（1-3）与电主轴（1-2）进行连接并固定于工业机器人（1-1）的末端执行器上，所述振动平台（4-3）安装在振动基座（4-4）上，并通过弹簧2（4-2）与弹簧座（4-1）相连，所述永磁铁（4-8）安装在振动平台（4-3）左侧，所述电磁线圈2（4-6）缠绕在铁芯（4-5）外部并安装在电磁座（4-7）上，所述低频振动装置（1-7）安装在精密位移平台（1-8）上，所述夹具（1-6）安装在低频振动装置（1-7）上。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述工业机器人（1-1）具有6个自由度，可实现磁场发生装置（1-4）的6自由度控制，工业机器人（1-1）可选用ABB IRB4600机器人，其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图2和图3说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：球形磁极（3-5）集成于磁芯（3-1）上构成永磁装置（2-8），通过固定件（3-3）与螺栓2（3-2）、螺母2（3-4）组成的可拆卸结构，可方便对球形磁极（3-5）的拆卸与再次充磁，从而降低永磁装置（2-8）的更换成本，其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图3说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：4个球形磁极（3-5）可根据不同的极性具有16种圆周均布排列方式，改变通入电流的方向可以使电磁线圈1（2-4）具有2种不同的极性，通过永磁装置（2-8）与电磁线圈1（2-4）生成磁场的耦合，可在抛光区域内产生32种类型的耦合磁场，从而根据不同的待加工工件（1-5）的材料特性，选择针对性的耦合磁场，其他与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述磁场发生装置（1-4）的电磁线圈1（2-4）产生的磁场强度可通过改变通入的电流信号进行调控，改变了抛光区域内磁力线的分布，加剧了抛光区域内磁场梯度的变化，增大了抛光作用力，其他与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1和图4说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，超声振动装置（1-3）接受信号后可使磁场发生装置（1-4）产生轴向高频振动，电磁线圈2（4-6）通入交流电可使铁芯（4-5）磁极极性产生周期性变化，进而与永磁铁（4-8）发生周期性的排斥与吸引，带动待加工工件（1-5）实现横向低频振动，从而实现轴向高频与横向低频的协同振动，提高抛光效率与质量，其他与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1、图2、图3、图5和图6说明本实施方式所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：磁性剪切增稠介质（2-9）与待加工工件（1-5）发生相对运动时，磁性颗粒（5-1）、磨粒（5-2）、和分散相（5-3）在分散介质（5-4）中受到剪切力和磁场力的作用而形成具有剪切增稠效应的柔性增强复合粒子簇（5-5），在磁场作用下沿磁力线（5-6）分布；当磁芯（3-1）下端为N极、球形磁极（3-5）成N-S-N-S和N-N-S-S排布时，可分别产生沿六路磁力线（6-1）和四路磁力线（6-2），在对应的磁场形成具有剪切增稠效应的柔性增强复合粒子簇（5-5），其他与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1、图2和图3说明，本实施方式利用具体实施方式一、二、三、四、五、六或七中任意一个具体实施方式所述装置进行抛光步骤如下：
（1）将待加工工件（1-5）通过夹具（1-6）固定在低频振动装置（1-7）上，完成定位与装夹；
（2）待加工工件（1-5）通过精密位移平台（1-8）移动至抛光区域；
（3）开启磁场发生装置（1-4）的电磁线圈1（2-4）的控制开关，再将磁性剪切增稠介质（2-9）放置于磁场发生装置（1-4）的永磁装置（2-8）的磁极套（3-6）外部，在磁力线的作用下磁性剪切增稠介质（2-9）形成柔性增强复合粒子簇（5-5）；
（4）调节工业机器人（1-1）、精密位移平台（1-8）的相对位置，使磁性剪切增稠介质（2-9）与待加工工件（1-5）表面接触，并调整磁场发生装置（1-4）与待加工工件（1-5）表面之间的间隙；
（5）输入电主轴（1-2）与精密位移平台（1-8）的控制信号，电主轴（1-2）带动磁场发生装置（1-4）旋转，精密位移平台（1-8）进行快速进给，实现磁性剪切增稠介质（2-9）与待加工工件（1-5）表面相对移动；
（6）超声振动装置（1-3）接受信号后产生轴向高频振动，从而带动磁场发生装置进行轴向高频振动；
（7）低频振动装置（1-7）通入周期性交流电，可产生与交流电同频率的横向低频振动；
（8）通过工业机器人（1-1）的位姿调整、电主轴（1-2）的高速旋转、精密位移平台（1-8）的移动、磁场发生装置（1-4）的耦合磁场、超声振动装置（1-3）的轴向高频振动、低频振动装置（1-7）的横向低频振动，耦合磁场中的轴向高频与横向低频的协同振动，提高抛光效率与质量。

Claims (8)

1.一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置，其特征在于：所述装置包括工业机器人（1-1）、电主轴（1-2）、超声振动装置（1-3）、磁场发生装置（1-4）、夹具（1-6）、低频振动装置（1-7），精密位移平台（1-8），所述超声振动装置（1-3）与电主轴（1-2）进行连接并固定于工业机器人（1-1）的末端执行器上，所述磁场发生装置（1-4）固定于超声振动装置（1-3）的下端，所述夹具（1-6）安装在低频振动装置（1-7）上，所述低频振动装置（1-7）安装在精密位移平台（1-8）上，所述磁场发生装置（1-4）包括螺母1（2-1）、端盖（2-2）、弹簧1（2-3）、电磁线圈1（2-4）、散热器（2-5）、密封圈（2-6）、螺栓1（2-7）、永磁装置（2-8），所述永磁装置（2-8）包括磁芯（3-1）、螺栓2（3-2）、固定件（3-3）、螺母2（3-4）、球形磁极（3-5）和磁极套（3-6），所述电磁线圈1（2-4）放置于散热器（2-5）内部，并通入2/3的冷却液体，所述密封圈（2-6）安装在散热器（2-5）下部，所述散热器（2-5）通过螺母1（2-1）和螺栓1（2-7）与端盖（2-2）连接，所述以圆周均布排列的4个球形磁极（3-5）安装在磁芯（3-1）上，并通过固定件（3-3）、螺栓2（3-2）和螺母2（3-4）的配合将4个球形磁极（3-5）紧固在磁芯（3-1）上，所述磁极套（3-6）以间隙配合的方式固定于球形磁极（3-5）上，所述缠绕有电磁线圈1（2-4）的磁芯（2-2）通过弹簧1（2-3）连接在端盖（2-2）下端，所述磁性剪切增稠介质（2-9）吸附在磁极套（3-6）外部，所述低频振动装置（1-7）包括弹簧座（4-1）、弹簧2（4-2）、振动平台（4-3）、振动基座（4-4）、铁芯（4-5）、电磁线圈2（4-6）、电磁座（4-7）和永磁铁（4-8），所述振动平台（4-3）通过弹簧2（4-2）与弹簧座（4-1）相连，并安装在振动基座（4-4）上，所述永磁铁（4-8）安装在振动平台（4-3）左侧，所述电磁线圈2（4-6）缠绕在铁芯（4-5）外部并安装在电磁座（4-7）上，所述电磁线圈2（4-6）通入周期性交流电。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置，其特征在于：所述工业机器人（1-1）具有6个自由度，可满足磁场发生装置（1-4）在空间中的任意位姿调整，实现复杂曲面的抛光。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述超声振动装置（1-3）对磁场发生装置（1-4）提供轴向高频振动，低频振动装置（1-7）实现待加工工件（1-5）的横向低频振动，高频振动与低频振动的协同振动，进而实现高效率、高质量的抛光。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述永磁装置（2-8）由4个可拆卸的球形磁极（3-5）构成，若球形磁极（3-5）失效，可方便对球形磁极（3-5）进行拆卸与再次充磁，从而降低永磁装置（2-8）的更换成本。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种基于磁场耦合和双向协同振动的抛光装置及方法，其特征在于：所述磁场发生装置（1-4）产生的磁场由永磁装置（2-8）与电磁线圈1（2-4）共同生成，永磁装置（2-8）中4个球形磁极（3-5）可根据不同的极性具有16种圆周均布排列方式，改变通入电流的方向可以使电磁线圈1（2-4）具有2种不同的极性，通过永磁装置（2-8）与电磁线圈1（2-4）生成磁场的叠加，可在抛光区域内产生32种类型的耦合磁场，从而根据不同的待加工工件（1-5）的材料特性，选择针对性的耦合磁场，提高抛光质量与效率。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述磁场发生装置（1-4）的电磁线圈1（2-4）产生的磁场强度可通过改变通入的电流信号进行调整，改变抛光区域内磁力线的分布，加剧了抛光区域内磁场梯度的变化，增大抛光作用力。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述磁性剪切增稠介质（2-9）由磁性颗粒（5-1）、磨粒（5-2）、分散相（5-3）和分散介质（5-4）组成并在磁场中沿磁力线（5-6）分布，使用碳化硅、氧化铝、金刚石或者立方氮化硼作为磨粒，羰基铁粉作为磁性颗粒，纳米氧化硅作为分散相，聚乙二醇200作为分散介质，抛光过程中在磁场力、剪切力的作用下，待加工工件（1-5）附近的磁性颗粒（5-1）、磨粒（5-2）、分散相（5-3）在分散介质（5-4）中形成具有剪切增稠效应的柔性增强复合粒子簇（5-5）。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法，其特征在于：所述方法主要通过以下步骤实现：
（1）将待加工工件（1-5）通过夹具（1-6）固定在低频振动装置（1-7）上，完成定位与装夹；
（2）待加工工件（1-5）通过精密位移平台（1-8）移动至抛光区域；
（3）开启磁场发生装置（1-4）的电磁线圈1（2-4）的控制开关，再将磁性剪切增稠介质（2-9）放置于磁场发生装置（1-4）的永磁装置（2-8）的磁极套（3-6）外部，在磁力线的作用下磁性剪切增稠介质（2-9）形成柔性增强复合粒子簇（5-5）；
（4）调节工业机器人（1-1）、精密位移平台（1-8）的相对位置，使磁性剪切增稠介质（2-9）与待加工工件（1-5）表面接触，并调整磁场发生装置（1-4）与待加工工件（1-5）表面之间的间隙；
（5）输入电主轴（1-2）与精密位移平台（1-8）的控制信号，电主轴（1-2）带动磁场发生装置（1-4）旋转，精密位移平台（1-8）进行快速进给，实现磁性剪切增稠介质（2-9）与待加工工件（1-5）表面相对移动；
（6）超声振动装置（1-3）接受信号后产生轴向高频振动，从而带动磁场发生装置进行轴向高频振动；
（7）低频振动装置（1-7）通入周期性交流电，可产生与交流电同频率的横向低频振动；
（8）通过工业机器人（1-1）的位姿调整、电主轴（1-2）的高速旋转、精密位移平台（1-8）的移动、磁场发生装置（1-4）的耦合磁场、超声振动装置（1-3）的轴向高频振动、低频振动装置（1-7）的横向低频振动，耦合磁场中的轴向高频与横向低频的协同振动，提高抛光效率与质量。
CN202111064044.7A 2021-09-10 2021-09-10 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法 Active CN113714863B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111064044.7A CN113714863B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111064044.7A CN113714863B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113714863A true CN113714863A (zh) 2021-11-30
CN113714863B CN113714863B (zh) 2022-11-08

Family

ID=78683274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111064044.7A Active CN113714863B (zh) 2021-09-10 2021-09-10 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113714863B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473834A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 大连理工大学 一种微细结构非接触式抛光装置及方法
CN114523408A (zh) * 2022-03-10 2022-05-24 浙江师范大学 一种基于纺锤式抛光头的机器人抛光装置及方法
CN117182669A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 盐城优希维阀门有限公司 一种阀门铸件内表面流体抛光设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004074348A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨装置及び方法
CN102172852A (zh) * 2011-03-08 2011-09-07 湖南大学 复合振动磁流变超精密抛光方法
CN202752950U (zh) * 2012-08-06 2013-02-27 辽宁科技大学 管件内外壁振动磁力抛光机
CN106584218A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 山东理工大学 一种微细结构化表面光整加工方法、介质及装置
CN206250862U (zh) * 2016-12-20 2017-06-13 山东理工大学 电动汽车电磁与永磁组合式磁极驱动电机
CN108687573A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 山东理工大学 一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
CN109623504A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 中国人民解放军火箭军工程大学 一种超声振动辅助磨削与磁力抛光的复合加工系统及方法
CN109866085A (zh) * 2019-04-12 2019-06-11 辽宁科技大学 一种复合研磨精密管设备及抛光工艺
CN111716158A (zh) * 2020-06-03 2020-09-29 大连理工大学 一种内表面的抛光方法及装置
CN112123029A (zh) * 2020-09-25 2020-12-25 山东理工大学 一种基于磁场辅助的微细结构振动光整装置及光整方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004074348A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨装置及び方法
CN102172852A (zh) * 2011-03-08 2011-09-07 湖南大学 复合振动磁流变超精密抛光方法
CN202752950U (zh) * 2012-08-06 2013-02-27 辽宁科技大学 管件内外壁振动磁力抛光机
CN206250862U (zh) * 2016-12-20 2017-06-13 山东理工大学 电动汽车电磁与永磁组合式磁极驱动电机
CN106584218A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 山东理工大学 一种微细结构化表面光整加工方法、介质及装置
CN108687573A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 山东理工大学 一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
CN109623504A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 中国人民解放军火箭军工程大学 一种超声振动辅助磨削与磁力抛光的复合加工系统及方法
CN109866085A (zh) * 2019-04-12 2019-06-11 辽宁科技大学 一种复合研磨精密管设备及抛光工艺
CN111716158A (zh) * 2020-06-03 2020-09-29 大连理工大学 一种内表面的抛光方法及装置
CN112123029A (zh) * 2020-09-25 2020-12-25 山东理工大学 一种基于磁场辅助的微细结构振动光整装置及光整方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114473834A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 大连理工大学 一种微细结构非接触式抛光装置及方法
CN114523408A (zh) * 2022-03-10 2022-05-24 浙江师范大学 一种基于纺锤式抛光头的机器人抛光装置及方法
CN114523408B (zh) * 2022-03-10 2022-12-27 浙江师范大学 一种基于纺锤式抛光头的机器人抛光装置及方法
CN117182669A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 盐城优希维阀门有限公司 一种阀门铸件内表面流体抛光设备
CN117182669B (zh) * 2023-11-08 2024-01-23 盐城优希维阀门有限公司 一种阀门铸件内表面流体抛光设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113714863B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113714863B (zh) 一种基于磁场耦合的双向协同振动抛光装置及方法
CN108687573B (zh) 一种自动化磁场辅助光整加工装置及方法
CN101579833B (zh) 高效率可控多磨头磁流变抛光装置
CN103128603B (zh) 超声磁力复合高效光整加工装置
CN112692716B (zh) 一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法
CN108311961B (zh) 一种环流静压式磁流变抛光装置
CN101972996B (zh) 可控变磁场小磨头抛光轮
CN203210170U (zh) 多工位孔内表面研磨机
CN213106270U (zh) 一种基于磁性复合流体的抛光装置
CN211940130U (zh) 一种电磁铁复合超声磁力研磨装置
CN210099706U (zh) 研磨装置
CN217493851U (zh) 空间磁控和/或非磁控光整装置
CN109027124A (zh) 一种负刚度可调的扭转准零刚度隔振器及控制方法
CN109333164B (zh) 可调磁场及自适应孔径的磁性磨具光整加工装置及方法
CN213858711U (zh) 一种复合运动可调式永久磁铁磁粒研磨装置
CN112658817B (zh) 一种基于交变磁场的复杂曲面磁场辅助光整装置及方法
CN111843627A (zh) 一种基于磁性复合流体的抛光方法及抛光装置
CN202878031U (zh) 一种适用于大平面光整的磁力研磨装置
CN220561232U (zh) 一种用于大径孔内表面高效磁粒研磨的磁极
JP2007210073A (ja) 磁気研磨装置及び磁気研磨加工用工具
CN209919900U (zh) 适用于机器人末端的电磁作动装置
CN218891674U (zh) 自适应面型的柔性加工装置
CN103537955A (zh) 一种磁场辅助抛光加工设备及其抛光方法
CN210588730U (zh) 电磁永磁振动辅助磁力研磨系统
CN216463702U (zh) 一种电磁振动辅助加工的恒力磨削装置

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