[發明專利]基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置

在審

• 申請號: 201810505584.6
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108481173A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 呂冰海;袁巨龍
• 申請（專利權）人: 杭州智谷精工有限公司
• 主分類號: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02;B24B47/12;B24B57/02;B24B41/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳振華

本發明涉及基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置，包括底座，底座上設有拋光槽，拋光槽內設有拋光系統；所述拋光系統包括公轉軸，公轉軸上設有兩個在公轉軸轉動時隨公轉軸一起轉動的公轉輪盤，兩個公轉輪盤之間設有至少一根可相對公轉輪盤自轉且在公轉輪盤轉動時隨公轉輪盤公轉的自轉軸，自轉軸上設有工件夾具；所述公轉軸由公轉電機驅動；所述自轉軸由自轉電機驅動。本發明的基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置通過在拋光槽內設置特定構造的拋光系統，兩個公轉輪盤之間可以設置多根自轉軸，每根自轉軸上可以裝夾多個工件，可以同時對多個工件進行高效、高加工精度拋光，且可拋光各種面型工件，適用范圍廣，尤其適于加工中空類工件。

技術領域

本發明涉及精密/超精密加工技術，具體涉及基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置。

背景技術

隨著現代科學技術的快速發展，人們對產品的加工質量、加工精度、加工成本和加工效率的要求越來越高，同時對環境保護也提出了一定的要求。現如今一些先進的超精密拋光技術，如磁場輔助拋光、電場輔助拋光、彈性發射加工、化學機械拋光等已成為獲得超精密光滑表面的重要加工方法。

磁場輔助拋光方法是利用控制磁場的強弱使磁流體帶動磨粒對工件施加壓力，從而獲得高形狀精度、高表面質量的拋光方法，主要包括磁性磨粒加工、磁浮置拋光和磁流變拋光。磁流變拋光具有加工效率較高(加工典型材料如光學玻璃時材料去除率為10μm/min)、加工表面質量高、材料去除特性恒定、加工碎屑實時去除等優點。但是磁流變拋光技術的加工介質(磁性磨粒、磁懸浮液和磁流變液)的制作比較復雜，使用成本較高，且加工設備需要較為復雜的磁輔助裝置，制約了這種加工方法的應用。電解拋光和電流變拋光是電場輔助拋光中常用的加工方法，電解拋光利用電解液在工件表面凸起部位電流密度大導致金屬溶解較快的原理；電流變拋光是利用電流變液對工件進行拋光，拋光過程中隨著外加電場場強的增加電流變液的粘度增加，磨粒被聚集在針狀電極附近，形成柔性拋光工具。目前，在金相樣品的制備、金屬的精加工以及要求金屬表面質量高與表面粗糙度高的加工領域，電解拋光得到了廣泛的應用，但是這種拋光方法只能應用于某些金屬工件，同時需要一套電解裝置，且電解液中的六價鉻會對環境造成很大的影響。磨粒流拋光是通過載有磨料的黏彈體在壓力下反復通過工件表面實現拋光加工，其需要復雜的磨粒流推動系統，且工件拋光效率較低。

拋光液與工件接觸部分，因受到力的作用，其流變特性會發生改變,接觸范圍內拋光液的粘度增大,對磨粒的把持力增強,拋光液中具有拋光作用的磨粒對工件產生微切削作用實現工件表面微凸體材料的去除,從而可以實現對工件表面的精密拋光。但是，目前，尚缺少一種加工效率高、適用范圍廣、裝置結構簡單的基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置。

綜上所述，現有的加工設備加工過程復雜、設備成本高，并且很難滿足工件高效、高質量、低成本、低污染的拋光要求。

發明內容

為克服現有技術中所存在的上述不足，本發明提供了一種基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置。本發明的基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置加工效率高、適用范圍廣，且裝置結構簡單。

本發明技術方案：基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置，包括底座，底座上設有拋光槽，拋光槽內設有拋光系統；所述拋光系統包括公轉軸，公轉軸上設有兩個在公轉軸轉動時隨公轉軸一起轉動的公轉輪盤，兩個公轉輪盤之間設有至少一根可相對公轉輪盤自轉且在公轉輪盤轉動時隨公轉輪盤公轉的自轉軸，自轉軸上設有工件夾具；所述公轉軸由公轉電機驅動；所述自轉軸由自轉電機驅動。

與現有技術相比，本發明的基于力流變流體的立式輪盤拋光裝置通過在拋光槽內設置特定構造的拋光系統，兩個公轉輪盤之間可以設置多根自轉軸，每根自轉軸上可以裝夾多個工件，可以同時對多個工件進行高效、高加工精度拋光，且可拋光各種面型工件，比如平面、弧面、球面或復雜曲面，適用范圍廣，尤其適于加工中空類工件。