CN205520755U - 一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，包括机床本体、工件夹具、电气控制柜、抛光盘和电磁铁磁场发生器，所述电磁铁磁场发生器包括铁芯、磁极及励磁线圈，所述磁极分为左、右磁极，所述左、右磁极均包括磁极体和磁极头，所述左、右磁极的磁极头为指状结构且可相互夹持，所述磁极头上设有点阵结构，所述点阵结构为凸块，本实用新型结构简单，抛光操作方便，电磁铁磁场发生器漏磁率高，磁场稳定且强度高。

Description

一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备

技术领域

本实用新型涉及光学零件高精密加工领域，尤其涉及一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备。

背景技术

随着科技的不断发展，制造业、电子、航天等各个领域对光学材料的加工越来越精密，加工精度要求越来越严格，具体表现在对面形精度、表面质量以及亚表面破坏层的高要求。

磁流变抛光技术作为一种新型的光学零件加工方法，它是通过梯度磁场使抛光盘和工件表面之间的磁流变液体的流变性能发生变化，在工件表面与磁流变液接触的区域产生较大的剪切力，从而使工件表面材料被去除。

现有的磁流变抛光装置通常由载液槽、研磨头、磁场发生器组成，且磁场发生器一般是由永磁铁产生，虽然这种永磁铁结构简单且可以在不通电的情况下产生磁场，但是永磁铁的磁场强度较小且容易衰减，磁场强度不可调，因此，现有一般采用电磁铁可形成强度较高的磁场，本申请人在2014年申请过一种指状电磁铁结构实用新型专利，申请号为：201420159276.X，其实用新型专利公开了一种新型的电磁铁结构，包括左磁极和右磁极，所述左磁极设有第一指状结构，所述右磁极设有第二指状结构，所述第一指状结构与所述第二指状结构可相互夹持；所述第一指状结构与第二指状结构的指长为26mm；所述第一指状结构与所述第二指状结构上设有方形下凹槽，虽然该实用新型可形成面域磁场，磁场强度高，磁场强度均匀，但是在实际加工作业中仍存在漏磁率不高，优化结构不完善等明显缺陷。

综合以上原因，本申请人通过多年的经验和多次的试验研究和大量实验数据佐证，创新设计提出一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，结构简单，抛光操作方便，电磁铁磁场发生器漏磁率高，磁场稳定且强度高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备包括机床本体、工件夹具、电气控制柜、抛光盘和电磁铁磁场发生器，所述工件夹具设置在所述机床本体上方，所述机床本体上设有可滑动的载具，所述抛光盘固定在机床本体的载具上并位于工件夹具下方，所述抛光盘内盛有磁流变液，所述抛光盘通过回收管道连接有磁流变液桶，所述电磁铁磁场发生器固定设置在机床本体上并位于抛光盘下侧， 所述电磁铁磁场发生器包括铁芯、磁极及励磁线圈，所述磁极分为左、右磁极，所述左、右磁极均包括磁极体和磁极头，所述左、右磁极的磁极头为指状结构且可相互夹持，所述磁极头上设有点阵结构。本实用新型实施例提供的一种基于指状电磁铁结构的磁流变抛光装置，电磁铁磁场发生器由铁芯、磁极和励磁线圈组成，励磁线圈的作用是通电产生磁场，铁芯为U形铁芯，其作用是增强励磁线圈产生的磁场并传导磁场，左、右磁极是将磁场导出用于抛光，左、右磁极的磁极头为指状结构且可相互夹持，将左、右磁极的磁极头设计成指状结构，使得空间磁阻大大减小，增大漏磁磁场强度，产生均匀的面域磁场，抛光能力强，整个抛光装置结构紧凑、简单，工件夹具可在Z轴方向作上下运动，机床本体上的壳滑动的载具可沿机床本体的X轴和Y轴移动，实现对抛光盘中工件的多方位抛光。磁极头上设有点阵结构，使得电磁铁磁场发生器形成更多的漏磁现象，以求使整个区域的磁场达到集群磁流变效果，加大了抛光效果。

进一步的，所述点阵结构为凸块，当将点阵结构设置为凸块即在指状结构上增加相应结构形成，磁极头处磁阻较小，磁极头处磁场强度增强，点阵结构表面磁场强度佳，从而导入到抛光盘加工区域的磁力线增多，磁场强度增强。

进一步优化的，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，本实施例是对点阵结构的进一步详细优化，通过将左磁极的磁极头的点阵结构优化为圆柱凸块，右磁极的磁极头的点阵结构优化为圆台凸块或反之，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。

另一种优化的，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，本实施例是对点阵结构的另一种详细优化，通过将左磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或反之，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。

另一种优化的，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块。本实施例是对点阵结构的另一种详细优化，通过将左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或反之，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。

总之，本实用新型提供的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，设备紧凑简化，可对工件进行多方位抛光，磁极头上设有点阵结构，使得电磁铁磁场发生器形成更多的漏磁现象，以求使整个区域的磁场达到集群磁流变效果，加大了抛光效果，同时点阵机构上设有凸块，结构简单，加工容易，磁极头处磁阻较小，磁极头处磁场强度增强，点阵结构表面磁场强度佳，从而导入到抛光盘加工区域的磁力线增多，磁场强度增强，抛光效果好。

附图说明

图1是一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备结构简化图；

图2是本实用新型实施例中抛光盘与电磁场发生器位置结构图；

图3是电磁铁磁场发生器立体图；

图4是点阵结构为圆柱凸块的立体图；

图5是点阵结构为圆台凸块的立体图；

图6是点阵结构为方形凸块的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。

本实用新型指状电磁铁结构磁流变抛光设备如图1至图6所示。

如图1所示，本实用新型提供的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备包括机床本体1、工件夹具2、电气控制柜3、抛光盘4和电磁铁磁场发生器5，所述工件夹具2用于夹持待抛光加工的工件夹具，所述工件夹具2设置在所述机床本体1上方并可在Z轴方向作上下运动，所述电气控制柜3用于控制抛光设备的启动、停止等相关作用，所述抛光盘4内盛有抛光液，所述电磁铁磁场发生器5用于传导磁场作用于抛光盘4中的抛光液以用于抛光工件，所述机床本体1上设有可滑动的载具6，载具6采用滑轨结构设置在机床本体1上，载具6可实现沿机床本体1X轴和Y轴移动，不仅可实现对抛光盘4中工件的多方位抛光，同时也可调整工件与抛光液之间的间隙，所述抛光盘4固定在机床本体1的载具6上并位于工件夹具2下方，所述抛光盘4内盛有磁流变液，所述抛光盘4通过回收管道7连接有磁流变液桶8，磁流变液在加工使用后通过磁流变液桶进行回收处理，节约了资源，保护了环境。如图2所示，所述电磁铁磁场发生器5固定设置在机床本体1上并位于抛光盘4下侧，整个抛光设备结构紧凑、简单。如图3所示，所述电磁铁磁场发生器5包括铁芯9、磁极10及励磁线圈11，所述磁极10分为左、右磁极，所述左、右磁极均包括磁极体12和磁极头13，所述左、右磁极的磁极头13为指状结构14且可相互夹持，所述磁极头13上设有点阵结构15，励磁线圈11的作用是通电产生磁场，铁芯9为U形铁芯，其作用是增强励磁线圈产生的磁场并传导磁场，左、右磁极是将磁场导出用于抛光，左、右磁极的磁极头13为指状结构且可相互夹持，将左、右磁极的磁极头13设计成指状结构14，使得空间磁阻大大减小，增大漏磁磁场强度，产生均匀的面域磁场，抛光能力强。磁极头13上设有点阵结构15，使得电磁铁磁场发生器5形成更多的漏磁现象，以求使整个区域的磁场达到集群磁流变效果，加大了抛光效果。

对上述点阵结构进行详细描述，所述点阵结构为凸块，当将点阵结构设置为凸块即在指状结构上增加相应结构形成，磁极头处磁阻较小，磁极头处磁场强度增强，点阵结构表面磁场强度佳，从而导入到抛光盘加工区域的磁力线增多，磁场强度增强。

参见图4、图5、图6，详细介绍三种进行优化了的点阵结构，参见图4、图5，所述左磁极的磁极头的点阵结构15为圆柱凸块16，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为圆台凸块17或所述左磁极的磁极头的点阵结构15为圆台凸块17，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为圆柱凸块16，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。参见图4、图6，另一种点阵结构的优化形式为所述左磁极的磁极头的点阵结构15为圆柱凸块16，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为方形凸块18或所述左磁极的磁极头的点阵结构15为方形凸块18，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为圆柱凸块16，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。参见图5、图6，第三种点阵结构的优化形式为所述左磁极的磁极头的点阵结构15为圆台凸块17，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为方形凸块18或所述左磁极的磁极头的点阵结构15为方形凸块18，所述右磁极的磁极头的点阵结构15为圆台凸块17。本实施例是对点阵结构的另一种详细优化，通过将左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或反之，通过这种结构的优化，两磁极间形成的磁回路强，磁力线穿过的空气磁阻也小，点阵结构表面磁场强度大，抛光效果好。

上述仅为本实用新型的实施例，本实用新型的构思并不局限于此，如本实施例中的点阵结构仅具有一定的代表性，但可能点阵结构还有其他结构，凡依本实用新型构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，包括机床本体、工件夹具、电气控制柜、抛光盘和电磁铁磁场发生器，所述工件夹具设置在所述机床本体上方，所述机床本体上设有可滑动的载具，所述抛光盘固定在机床本体的载具上并位于工件夹具下方，所述抛光盘内盛有磁流变液，所述抛光盘通过回收管道连接有磁流变液桶，所述电磁铁磁场发生器固定设置在机床本体上并位于抛光盘下侧，其特征在于，所述电磁铁磁场发生器包括铁芯、磁极及励磁线圈，所述磁极分为左、右磁极，所述左、右磁极均包括磁极体和磁极头，所述左、右磁极的磁极头为指状结构且可相互夹持，所述磁极头上设有点阵结构。

2.根据权利要求1所述的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，其特征在于，所述点阵结构为凸块。

3.根据权利要求2所述的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，其特征在于，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块。

4.根据权利要求2所述的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，其特征在于，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆柱凸块。

5.根据权利要求2所述的一种指状电磁铁结构磁流变抛光设备，其特征在于，所述左磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块或所述左磁极的磁极头的点阵结构为方形凸块，所述右磁极的磁极头的点阵结构为圆台凸块。