[發(fā)明專利]一種電解旋轉(zhuǎn)超聲磁力復合拋光平面的裝置

在審

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• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109986414A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳燕;劉新龍;張國富;王杰;韓冰;陳松
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B1/04;B24B31/00;B24B31/112;B24B41/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種電解旋轉(zhuǎn)超聲磁力復合拋光平面的裝置，包括機械手，絕緣水平加工平臺，機械手夾持旋轉(zhuǎn)超聲波裝置，超聲波發(fā)生器下方連接磁粒研磨拋光裝置，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置一側(cè)通過固定夾持器連接電解拋光裝置，絕緣水平加工平臺上夾持待加工工件，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置、電解拋光裝置及磁粒研磨拋光裝置同時對待加工工件的平面進行拋光，首先通過電化學的陽極溶解反應，使待加工工件的表面材料軟化，生成一層硬度低于待加工工件基體的鈍化膜，此鈍化膜使陽極的溶解反應減弱，進而用磁粒研磨的方法對鈍化膜進行去除，使電解陽極的溶解繼續(xù)，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置提供間歇性研磨壓力，實現(xiàn)對待加工工件的拋光。本發(fā)明對硬質(zhì)合金表面拋光效果好。

技術領域

本發(fā)明涉及超精密加工技術領域，尤其是涉及一種電解旋轉(zhuǎn)超聲磁力復合拋光平面的裝置。

背景技術

硬質(zhì)合金憑板材借著強度高、耐腐蝕性能好被廣泛應用于航空航天、船舶等很多領域，提高硬質(zhì)合金板材表面質(zhì)量成為一個關鍵的研究對象。然而既要保證硬質(zhì)合金的加工效率又要保證加工質(zhì)量是目前的一大科研難題。

特別是對單塊大面積硬質(zhì)合金板材拋光而言，傳統(tǒng)的機械磨床拋光以及手工砂紙拋光更是難以同時保證其表面加工精度和加工效率。

磁力研磨拋光加工、電化學拋光加工以及超聲加工均為當前較長應用的特種加工方法，但是單一使用其一種方法對硬質(zhì)合金表面進行拋光質(zhì)量差且效率低，三種加工工藝都存在很多缺點，例如：磁研磨加工在拋光平面板材的通常做法是借助銑床，在銑床主軸上加裝軸向磁極，磁極吸附磁性磨料形成具有一定強度的柔性“磁粒刷”。工作時，銑床主軸帶動軸向磁極轉(zhuǎn)動并結(jié)合工件隨加工平臺前后左右移動，從而實現(xiàn)對待加工平面的拋光。但是磁粒研磨是一種“柔性”加工工藝且研磨壓力通常較低，所以，單一使用磁粒研磨工藝對硬質(zhì)合金進行拋光效率極低。

電化學加工是一種基于陽極電化學溶解的電化學溶解的加工方式，從理論上講，是一種屬于離子級去除的加工方式，不會受到材料的去除影響，適合任何金屬及合金材料的加工。但是，由于加工過程之中涉及因素過多，如電解液的流場、極間電場、溫度場等對工件都有影響，要達到良好的加工效率和表面質(zhì)量對工藝過程控制以及裝備要求高。

超聲拋光工藝可以提供足夠的研磨壓力，但在傳統(tǒng)拋光領域應用較少，原因是傳統(tǒng)拋光工藝多采用砂輪拋光，如將超聲波發(fā)生器與傳統(tǒng)炮管設備相配合，拋光時砂輪與工件會產(chǎn)生較大的剛性沖擊，導致工件表面質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種針對硬質(zhì)合金板材表面拋光的一種電解旋轉(zhuǎn)超聲磁力復合拋光平面的裝置，硬質(zhì)合金表面拋光效果好，大大提高工作效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種電解旋轉(zhuǎn)超聲磁力復合拋光平面的裝置，包括機械手，絕緣水平加工平臺，機械手夾持旋轉(zhuǎn)超聲波裝置，超聲波發(fā)生器下方連接磁粒研磨拋光裝置，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置一側(cè)通過固定夾持器連接電解拋光裝置，絕緣水平加工平臺上夾持待加工工件，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置、電解拋光裝置及磁粒研磨拋光裝置同時對待加工工件的平面進行拋光，首先通過電化學的陽極溶解反應，使待加工工件的表面材料軟化，生成一層硬度低于待加工工件基體的鈍化膜，此鈍化膜使陽極的溶解反應減弱，進而用磁粒研磨的方法對鈍化膜進行去除，使電解陽極的溶解繼續(xù)，旋轉(zhuǎn)超聲波裝置提供間歇性研磨壓力，實現(xiàn)對待加工工件的拋光。

所述的磁粒研磨拋光裝置，包括塑料夾頭，塑料夾頭連接在超聲波發(fā)生器下方，塑料夾頭夾持軸向的磁極，軸向磁極上吸附磁性磨料。

所述的旋轉(zhuǎn)超聲波裝置，包括高速電機、超聲波發(fā)生器，高速電機與機械手連接，超聲波發(fā)生器通過法蘭盤與高速電機連接，高速電機帶動超聲波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)超聲波，高速電機外側(cè)設有用于連接電解拋光裝置的固定夾持器。

所述的高速電機的主軸為空心軸，空心軸內(nèi)放置超聲波發(fā)生器的設備線路，超聲波發(fā)生器的設備線路與高速電機的線路一同通過機械手內(nèi)部的導線通道接通電源。