[實(shí)用新型]一種磁射流光整加工裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020561348.5
• 申請(qǐng)日: 2010-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN201841443U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯聰達(dá);姜少飛;柴國(guó)鐘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及不規(guī)則工件的表面精加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種磁射流光整加工裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的研磨拋光在應(yīng)用上有很大的限制，隨著精度要求的提高和技術(shù)的突破，20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形技術(shù)（簡(jiǎn)稱CCOS技術(shù)）的出現(xiàn)大大提高了光學(xué)零件的表面光整加工。20世紀(jì)90年代后期，美國(guó)Rochester大學(xué)光學(xué)技術(shù)中心的W.?Kordonski，V.?Prokhorov及合作者把磁流變精整加工（MRF）應(yīng)用到光學(xué)零件的加工中，MRF克服了傳統(tǒng)光學(xué)光整加工技術(shù)的許多限制，其切入量非常小，且加工的表面潔凈、無(wú)刮傷，成為當(dāng)時(shí)一種可控的確定性加工技術(shù)。QED公司的Kordonski等人的研究，提出磁射流拋光技術(shù)的第一個(gè)專利，以及后來(lái)的國(guó)防科技大學(xué)的張學(xué)成等人的磁射流拋光技術(shù)研究從而實(shí)現(xiàn)了磁射流技術(shù)的加工應(yīng)用，在這些研究的基礎(chǔ)上開始實(shí)現(xiàn)了磁射流拋光技術(shù)的應(yīng)用。

磁射流拋光技術(shù)將磨料射流技術(shù)和磁流變效應(yīng)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)也可以突破導(dǎo)磁性材料的加工和復(fù)雜不規(guī)則曲面的加工，尤其是鼻椎體工件的加工，其去除函數(shù)相對(duì)較穩(wěn)定，被稱為一種確定性的光整加工技術(shù)，有確定的加工去除函數(shù)，可以較好的控制加工路徑，實(shí)現(xiàn)面形誤差為幾十納米和表面粗糙度達(dá)到數(shù)埃的精密表面，穩(wěn)定性較好，應(yīng)用范圍較廣，且磁流變液可以循環(huán)使用，減少了磨具磨損。

已有的磁流變拋光技術(shù)和磁射流拋光技術(shù)所針對(duì)的加工對(duì)象主要為光學(xué)零件或者玻璃零件，在加工對(duì)象以及加工裝置方面少有突破。對(duì)于磁流變液的控制和實(shí)現(xiàn)方法仍有限制，未能取得滿意的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要克服已有的磁流變拋光技術(shù)和磁射流拋光技術(shù)不能針對(duì)導(dǎo)磁性材料進(jìn)行加工的不足，提供一種能夠?qū)?dǎo)磁性材料進(jìn)行精整加工的磁射流光整加工裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種磁射流光整加工裝置，包括機(jī)床，所述的機(jī)床的主軸上連接有使機(jī)床實(shí)現(xiàn)x軸、y軸、z軸運(yùn)動(dòng)的軸動(dòng)裝置，所述的軸動(dòng)裝置與用于提供磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生裝置相連，所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置中的電磁線圈的內(nèi)部設(shè)有用于噴射磁流變液并使其形成射流束的噴嘴，所述的噴嘴的入口通過(guò)磁流變液管與一回收裝置相連，所述的噴嘴的出口的正下方設(shè)有置于防護(hù)罩中的待加工工件，所述的防護(hù)罩固定在所述的機(jī)床的操作平臺(tái)上；所述的回收裝置包括容納磁流變液的收容器，所述的收容器內(nèi)設(shè)有伸入所述的磁流變液的電動(dòng)攪拌器和冷卻絲，其特征在于：所述的噴嘴的出口伸入所述的電磁線圈的長(zhǎng)度的1/2處，所述的電磁線圈在所述的噴嘴的下方的內(nèi)側(cè)套有空心圓柱形純鐵，所述的電磁線圈的外部設(shè)有磁屏蔽體。

進(jìn)一步，所述的噴嘴為高磁導(dǎo)性材料。

進(jìn)一步，所述的磁屏蔽體為多層具有高磁導(dǎo)率的硅鋼片。

進(jìn)一步，所述的防護(hù)罩的底部設(shè)有與所述的收容器相通的回流管，所述的回流管通過(guò)一過(guò)濾器伸入所述的收容器內(nèi)。

進(jìn)一步，所述的收容器內(nèi)還設(shè)有一溫度計(jì)。

進(jìn)一步，所述的磁流變液管的管路上裝有隔膜泵。

進(jìn)一步，所述的電磁線圈的中心軸線和所述的噴嘴的中心軸線在同軸上。

使用時(shí)，機(jī)床采用普通雕刻機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)電腦精確控制三維定位，實(shí)現(xiàn)x軸、y軸、z軸運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)工件的加工特性來(lái)對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制加工路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)床的主軸可用雕刻機(jī)的MACH程序來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。加入磨粒的磁流變液在收容器中通過(guò)電動(dòng)攪拌器充分?jǐn)嚢瑁?jīng)過(guò)隔膜泵的吸入，從具有加入外磁場(chǎng)的噴嘴中噴出，噴嘴周圍的電磁線圈通電以后產(chǎn)生平行于射流束方向的磁場(chǎng)，使磁流變液中的鐵磁性顆粒形成縱向的磁性鏈，可以穩(wěn)定射流束并準(zhǔn)直地噴射到工件表面。按照機(jī)床本身對(duì)機(jī)床的主軸編制的程序運(yùn)作，可以對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行手工操作，以輔助工件加工，按照加工工件的加工精度確定加工時(shí)間。噴射到工件表面的磁流變液失去磁場(chǎng)作用，變成牛頓流體狀態(tài)，并在重力作用下，流到防護(hù)罩中。流入防護(hù)罩的磁流變液，經(jīng)由回流管回流到回收裝置的收容器中，回收裝置在回收之前通過(guò)回流管中的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，濾掉加工過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑，同時(shí)避免加工磨削影響磁流變液的加工效果。磁流變液在加工過(guò)程中與工件之間的相互作用會(huì)使其升溫，所以采用冷卻絲進(jìn)行冷卻，經(jīng)過(guò)攪拌器充分?jǐn)嚢韬蟮拇帕髯円阂脺囟扔?jì)進(jìn)行測(cè)溫，以保證給冷卻絲以合適的溫度，然后合適粘度和合適溫度的磁流變液再經(jīng)過(guò)隔膜泵進(jìn)行循環(huán)加工。