[發明專利]基于介電泳效應的保持架偏心轉擺式雙平面研磨/拋光圓柱形零件設備

有效

• 申請號: 201310333313.4
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103433840A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 鄧乾發;姚蔚峰;呂冰海;袁巨龍;鐘美鵬;郭偉剛;王潔;趙天晨;周芬芬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B37/08
• 分類號: B24B37/08;B24B37/32;B24B29/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明涉及圓柱形零件外圓加工設備，尤其是一種雙平面研磨/拋光圓柱形零件設備。

背景技術

圓柱形零件的批量加工國內外普遍采用無心磨削的方式，它是一種工件不定中心的研磨加工，加工時不用對工件進行裝夾定位，但無心磨削最大的問題在于自身無法解決加工過程中零件運動軸線與主動輪和導輪的軸線時刻保持一致的問題，這就極大影響了加工件表面磨削的均勻性，從而無法保證加工一致性。近年來隨著對設備儀器性能的不斷提高，對圓柱形零件的精度和一致性提出了越來越高的要求，這就有必要開發一種高精度圓柱形零件的批量加工裝置。

采用保持架偏心轉偏式雙平面研磨/拋光設備加工圓柱形零件，通過拋光盤旋轉形成與工件之間的相對速度，借助注入拋光區域的拋光液及其中的磨粒，實現工件材料去除。由于拋光盤旋轉，拋光液受到離心力作用，總是具有離開拋光盤的趨勢，拋光盤轉速越快，拋光液駐留加工區域的時間就越短。這勢必導致只有少部分拋光液進入實際拋光區域參與材料去除，而大部分拋光液被甩出拋光盤，不能充分發揮作用，拋光液的無效損耗大大增加了生產成本。同時，離心力使拋光液越靠近拋光墊周緣分布越厚并沿拋光墊徑向位置呈現不均勻分布，工件中心部分與周緣部分之間呈現較大的拋光率差，降低了工件的拋光精度。傳統拋光方式通常采用較低的拋光盤轉速，這嚴重限制了拋光加工的效率。因此，如何提高拋光液在加工區域的駐留時間，已成為實現高效、高質量、低成本拋光加工所面臨的主要問題之一。

發明內容

為了克服已有圓柱形零件外圓研磨/拋光設備無法解決拋光液及磨粒受離心力作用從加工區域甩出的問題、拋光液在加工區域分布不均勻、拋光效率較低的不足，本發明提供一種有效減緩磨粒和拋光液受離心力作用從加工區域甩出問題、拋光液在加工區域分布較均勻、提升拋光效率、提高拋光精度的基于介電泳效應的保持架偏心轉擺式雙平面研磨/拋光圓柱形零件設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于介電泳效應的保持架偏心轉擺式雙平面研磨/拋光圓柱形零件設備，包括上拋光盤、保持架和下拋光盤，所述上拋光盤位于下拋光盤上方，所述保持架位于上拋光盤與下拋光盤之間，上拋光盤的轉軸和下拋光盤的轉軸呈同軸設置，所述保持架的軸心線和上、下拋光盤的轉軸存在確定偏距，所述保持架與保持架驅動曲軸相連；

所述的上拋光盤上安裝第一電極板，所述第一電極板與交流電源的第一引出端連接，所述下拋光盤上安裝第二電極板，所述第二電極板與所述交流電源的第二引出端連接；所述的交流電源的電流輸入端與用于控制所述的交流電源的電壓與頻率的調頻調壓控制器連接。

進一步，所述的上拋光盤內安裝有第一絕緣板，所述第一電極板安裝在所述第一絕緣板上；所述的下拋光盤內安裝有第二絕緣板，所述第二電極板安裝在所述第二絕緣板上。

所述的上拋光盤為絕緣材料拋光盤，所述的下拋光盤為絕緣材料拋光盤。

再進一步，所述加工裝置還包括拋光液輸入器，所述拋光液輸入器的出料口位于所述上拋光盤、下拋光盤之間。

更進一步，所述保持架驅動曲軸為折線形狀的軸，所述曲軸上下兩端的軸心線之間存在確定偏距，所述下拋光盤的轉軸呈中空狀，下拋光盤的中部開有通孔，所述曲軸穿過所述下拋光盤的轉軸內腔和通孔。

所述保持架的中心孔與保持架驅動曲軸相連。

所述保持架呈圓盤狀，所述保持架的盤面上開有供待加工零件放置的加工槽，呈放射狀、同心圓狀或柵格狀分布。

本發明的技術構思為：世界上的中性物質都具有等量的正電、負電，并且散布在物體內部各處，若是在這物質之外有正電極或負電極靠近（電場存在時），依著同性相斥、異性相吸的原理，負電極靠近的時侯，物體內的正電會偏向被負電極靠近的表面，使得該物體在電場中也會有異性相吸、同性相斥的現象。傳統電泳是指帶電微粒在均勻電場中受到電場作用力。介電泳是指中性微粒在非均勻電場中極化，發生極化后的微粒因電場強度分布不同，使兩端所受的電場力大小不同，因而朝向所受電場強度大的電極方向移動，所受電場作用力稱為介電泳作用力。中性微粒在交流電場中會被極化而運動。整個介電泳系統因為交流電，電場方向會不斷地改變，極化中的微粒也會因此不斷改變自己內部電子的排列，電子在微粒中移動速度影響微粒的移動方向。在交流電場中，電極的極性不斷地正負交替，微粒其內部的電子能快速地隨著電極的極性而移動，因此，微粒仍朝著電場強度較高的方向移動。本發明利用這一思路對目前的研磨/拋光設備進行改裝，從而獲得拋光效率更高、成本低、避免拋光液和磨粒浪費的設備。