[發明專利]一種磁流變拋光方法及拋光工具

有效

• 申請號: 201410440862.6
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104191318B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 賀新升;陳衛增;王智深;季海峰;高春甫
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種磁流變拋光方法，其特征在于，一種實施該方法的磁流變拋光裝置，由三層同心圓環形電磁鐵構成，包括：電機，聯軸器，銅環，電刷，中空集電環，電磁鐵，電磁線圈，外殼，供電卡座，工作臺底板；底部為三層圓環形電磁鐵嵌套在一起的圓柱型電磁鐵，各層之間由絕緣層隔開，電磁鐵間隙包繞電磁線圈，每層電磁鐵單獨供電，電磁鐵頂端由外殼包圍固定，外殼上端中心位置固連圓柱型中空集電環，集電環外圓柱面上相間開有6道凹槽，并鑲嵌銅環，三層電磁鐵中電磁線圈的6根導線由中空集電環內部分別與六個銅環相連，供電卡座包圍中空集電環，供電卡座上與6道凹槽對應位置開6個通孔，嵌入電刷，使之與六個銅環分別接觸，供電卡座底部通過螺釘固定于工作臺面底板上，中空集電環的上端通過聯軸器與主軸電機的電機軸相連；供電卡座固定于工作臺底板上，是靜止部件；集電環、電磁鐵、外殼共同組成了運動部件；外部電源通過6個電刷、集電環對三層旋轉的電磁鐵供電；

該方法具體包括如下步驟：

步驟一、已知工件面型信息；

步驟二、確定拋光工具的位置及拋光間隙；

步驟三、在拋光間隙內注入磁流變液；

步驟四、由拋光區域的面形信息及拋光區域內各點線速度分布，計算獲得均勻去除率時的拋光壓力分布；

已知平面拋光時拋光速度ν＝ωr，則在拋光區域半徑方向的拋光速度分布，圓心處線速度最低，沿半徑方向線速度逐漸增大，在邊緣處線速度最大，拋光去除率服從Preston方程，γ＝kpv，k為常系數，p為拋光壓力，v為拋光線速度，磁流變拋光時，圓形拋光區域的拋光速度由中心向外沿半徑方向逐漸增大，只有拋光壓力逐漸減小，保證拋光速度與拋光壓力的乘積為常數，才能保證對工件表面的均勻去除；

步驟五、由壓力分布反求磁場分布

由于磁流變拋光壓強：

$P_m={\mathrm{\μ}}_0{\∫}_0^{H}M\left(f\right)dH=3{\mathrm{\μ}}_0{\mathrm{\μ}}_f\frac{{\mathrm{\μ}}_p-{\mathrm{\μ}}_f}{{\mathrm{\μ}}_p+2{\mathrm{\μ}}_f}H$

拋光壓力P＝P_m*S

式中μ₀、μ_f、μ_p、S均為定值，則拋光壓力與磁場強度H成正比；

步驟六、由所得磁場分布模型，改變三層同心圓環形電磁鐵各自的線圈電壓，使沿半徑方向的磁場分布符合要求；

步驟七、進行拋光作業。