[實用新型]一種用于磁流變拋光的機械旋轉式脈沖磁場發生器

有效

• 申請號: 201720970013.0
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207736015U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 聶蒙;李建勇;朱朋哲;曹建國;劉月明;傅茂輝
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本實用新型提供了一種用于磁流變拋光的機械旋轉式脈沖磁場發生器。主要包括：磁鐵盤旋轉機構和磁鐵盤豎直方向調整機構，磁鐵盤旋轉機構包括驅動電機、旋轉軸、電機支座、磁鐵盤、永磁鐵簇；永磁鐵簇固定安裝在磁鐵盤上，產生拋光所需磁場，磁鐵盤與旋轉軸固定連接，驅動電機帶動旋轉軸旋轉，旋轉軸帶動磁鐵盤旋轉；磁鐵盤豎直方向調整機構與磁鐵盤固定連接，帶動磁鐵盤上下移動。本實用新型提供的機械旋轉式脈沖磁場發生器可以均勻地形成大面積拋光區域，采用旋轉磁鐵盤的方式使靜態磁場轉變為動態脈沖磁場，可以迫使柔性拋光頭中的磁鏈重新排布而實現磨粒的快速更新，加速了磨粒與工件表面的接觸頻率，減少了磨粒的磨損速度，提高了拋光效率。

技術領域

本實用新型涉及超精密加工技術領域，尤其涉及一種用于磁流變拋光的機械旋轉式脈沖磁場發生器。

背景技術

磁流變拋光技術是利用磁流變拋光液在磁場中的流變特性進行拋光，磁流變拋光液在梯度磁場中會發生流變現象，形成具有粘塑性賓漢姆 (Bingham)柔性凸起，當柔性凸起與待加工工件表面接觸并發生相對運動時，會在工件表面產生很大的剪切力，該剪切力在磁流變拋光液中磨粒的作用下實現材料的去除。

磁流變拋光技術是20世紀90年代由Kordonski及其合作者將電磁學、流體動力學、分析化學、加工工藝學等相結合而提出的一種新型的光學表面加工方法，該方法具有拋光效果好、不產生次表面損傷、適合復雜表面加工等傳統拋光所不具備的優點，已發展成為一種革命性光學表面加工方法，廣泛應用于大型光學元件、半導體晶片、LED基板、液晶顯示面板等的最后加工工序。

目前，現有技術中的一種采用磁流變拋光方法對平面工件進行加工時，主要采用以美國QED公司研制的各種型號磁流變機床，該方法的原理是把工件置于一圓弧形拋光盤上方，工件表面與拋光盤之間形成凹形間隙，拋光盤下方布置一個電磁鐵磁極或者永磁體磁極，使凹形間隙處形成高強度梯度磁場。

上述現有技術中的磁流變拋光方法的缺點為：當磁流變液隨拋光盤運動到工件與拋光盤形成的凹形空隙附近時形成柔性凸起“拋光緞帶”，但“拋光緞帶”與工件表面屬于“斑點”局部接觸，在加工過程中只能靠控制“斑點”沿工件表面按一定規律軌跡掃描才能實現整個表面的加工，軌跡掃描過程需要大量的時間，造成拋光效率低、加工形狀精度不易保證的問題。

實用新型內容

本實用新型的實施例提供了一種用于磁流變拋光的機械旋轉式脈沖磁場發生器，以實現對工件表面進行磁流變拋光處理。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。

一種用于磁流變拋光的機械旋轉式脈沖磁場發生器，包括：磁鐵盤旋轉機構和磁鐵盤豎直方向調整機構，所述磁鐵盤旋轉機構包括驅動電機、旋轉軸、電機支座、磁鐵盤、永磁鐵簇；

所述永磁鐵簇固定安裝在所述磁鐵盤上，所述永磁鐵簇產生拋光所需磁場，所述磁鐵盤與所述旋轉軸固定連接，所述驅動電機帶動所述旋轉軸旋轉，所述旋轉軸帶動所述磁鐵盤旋轉；

所述磁鐵盤豎直方向調整機構與所述磁鐵盤固定連接，帶動所述磁鐵盤上下移動。

進一步地，所述磁鐵盤豎直方向調整機構包括旋轉手柄、滾珠絲杠、導軌、導軌支座；

所述導軌支座用于安裝導軌，所述滾珠絲杠和所述導軌通過螺釘連接固定在所述電機支座上，所述滾珠絲杠的一端與所述磁鐵盤通過螺釘固定連接，所述滾珠絲杠的另一端安裝在所述導軌上，所述旋轉手柄安裝在所述滾珠絲杠的下端。

進一步地，通過旋轉所述旋轉手柄帶動所述滾珠絲杠沿著所述導軌上下移動，所述滾珠絲杠進而帶動所述磁極盤上下移動，從而調整所述磁極盤與待拋光工件之間的距離。

進一步地，所述磁鐵盤為非導磁材料。

進一步地，所述永磁鐵簇中的單個永磁鐵為中空圓柱狀銣鐵硼，其磁化方向沿圓柱體軸向。