[發明專利]一種基于熱流變材料的拋光方法與裝置

有效

• 申請號: 201810187956.5
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108381364B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 徐志強;王秋良;吳衡;易理銀;張高峰;姜勝強;朱科軍
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02;B24B51/00;B24B55/06;B24D5/00;B24D3/22;B24D3/20
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓

1.一種基于熱流變材料的拋光方法，與現有的拋光設備結合使用，其特征在于，包括以下步驟：

1)將工件固定在位于拋光池中的驅動軸的夾具上，然后向拋光池中注滿載熱體；

2)啟動載熱體循環系統，用溫控裝置控制載熱體溫度，從而調節熱流變彈性體磨頭的剛度滿足工藝要求；

3)調節夾具，同時控制拋光主軸運動，使熱流變彈性體磨頭與工件對磨，利用磨粒的微切削作用實現對工件表面材料的確定性去除；

4)重復步驟2)和步驟3)，根據拋光工藝要求，通過控制載熱體溫度實時調節熱流變彈性體磨頭的剛度，繼續用來拋光工件，直到獲得符合要求的工件表面；

其中：所述的熱流變彈性體磨頭主要由磨粒、導熱填充物和高分子聚合物基體組成，其剛度在不同的溫度下具有特定的值；所述的拋光設備為數控機床。

2.根據權利要求1所述的一種基于熱流變材料的拋光方法，其特征在于，所述的載熱體是低粘度液體。

3.根據權利要求1所述的一種基于熱流變材料的拋光方法，其特征在于，所述的載熱體為硅油或植物油，提供0～150℃的恒溫環境。

4.根據權利要求1所述的一種基于熱流變材料的拋光方法，其特征在于，所述步驟2)中，載熱體循環系統使載熱體循環流動，一方面通過接觸式傳熱提供恒溫環境，溫度調節迅速，另一方面帶走拋光產生的廢屑并過濾掉。

5.根據權利要求1所述的一種基于熱流變材料的拋光方法，其特征在于，所述步驟3)中，所述夾具可以轉動，所述熱流變彈性體磨頭在拋光主軸的控制下可以上下左右移動、擺動及轉動。

6.根據權利要求1所述的一種基于熱流變材料的拋光方法，其特征在于，所述磨粒為金剛石微粉、碳化硅微粉或氧化鋁微粉，所述導熱填充物為石墨粉、石墨烯或導熱碳纖維，所述高分子聚合物基體為熱塑性橡膠、橡膠復合物或改性瀝青。

7.一種基于熱流變材料的拋光裝置，與現有的拋光設備結合使用，其特征在于，所述拋光裝置包括：拋光池(1)、載熱體(2)、拋光主軸(3)、熱流變彈性體磨頭(4)、工件(5)及夾具(6)、載熱體循環系統，其中，所述載熱體循環系統由過濾裝置(7)、高溫液體恒溫加熱器(8)、高溫液體儲液罐(9)、低溫液體儲液罐(10)、低溫液體恒溫加熱器(11)、溫控裝置(12)、輸液管(13)以及泵(14)組成，所述工件(5)及夾具(6)位于拋光池(1)內部，與用于驅動夾具(6)旋轉的驅動機構連接，所述熱流變彈性體磨頭(4)由拋光主軸(3)夾持，并位于工件(5)上方，所述載熱體循環系統的循環出口與拋光池(1)的上部入口連通，所述載熱體循環系統的循環入口與拋光池(1)的底部出口連通；所述的拋光設備為數控機床。

8.根據權利要求7所述的一種基于熱流變材料的拋光裝置，其特征在于，所述溫控裝置由拋光池內部的溫度傳感器、高溫液體儲液罐與低溫液體儲液罐出口的液體流量控制器以及控制電路組成，溫度傳感器、液體流量控制器與控制電路共同構成反饋回路及時迅速調節載熱體溫度。

9.根據權利要求7所述的一種基于熱流變材料的拋光裝置，其特征在于，所述過濾裝置包括用于除去拋光過程產生的廢屑的濾網以及與外部相連接的用于更新載熱體的接口。