[發明專利]電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010969203.7
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111941157A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳燕;劉文浩;張洪毅;張東陽;張澤群;丁葉
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B37/08;B24B37/11;B24B37/28;B24B37/34;C25F3/16;C25F7/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 白楠

1.電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，包括機床床身、第一磁極、第二磁極、第一電機、第二電機、電解液收集槽、往復移動裝置、夾緊裝置與電解拋光裝置；第一磁極夾持在機床床身主軸箱主軸卡盤上，第一電機帶動主軸卡盤及第一磁極旋轉，第二磁極與第二電機相連，第二電機帶動第二磁極旋轉，第一磁極與第二磁極旋轉軸線相同；往復移動裝置、第二電機與機床床身導軌滑動相連，電解液收集槽與往復移動裝置滑動相連，夾緊裝置固接在電解液收集槽內，薄板豎向固接在夾緊裝置上，薄板位于第一磁極與第二磁極之間。

2.根據權利要求1所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，還包括小帶輪、大帶輪與皮帶；小帶輪與第一電機直連，大帶輪與機床床身主軸箱主軸相連，大帶輪與小帶輪通過皮帶相連。

3.根據權利要求1所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述往復移動裝置包括滑軌、絲桿、絲母與第三電機；滑軌底部設有導軌槽，滑軌與機床床身導軌滑動相連，滑軌頂部設有與導軌槽垂直的燕尾導軌，電解液收集槽設有與之相應的燕尾槽，絲桿安裝在滑軌上，絲母與絲桿螺紋相連，絲桿與第三電機相連，第三電機帶動電解液收集槽沿燕尾導軌移動。

4.根據權利要求1所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置包括支撐板，支撐板豎向固接在電解液收集槽內，薄板通過螺栓固定支撐板上。

5.根據權利要求1或4所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述電解拋光裝置包括空心銅管、蠕動泵、電解拋光腐蝕儀、電解液槽、陰極線、陽極線；空心銅管固接在支撐板上，空心銅管位于薄板正上方，空心銅管與陰極線相連接，薄板與陽極線相連接，陰極線、陽極線分別連接在電解拋光腐蝕儀的陰陽兩極上，蠕動泵的出液管與空心銅管的內孔相連接，蠕動泵的進液管與電解液槽相連接。

6.根據權利要求5所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述蠕動泵的出液管和進液管均采用硅膠管。

7.根據權利要求5所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述空心銅管包括管體與連接板，連接板位于管體兩端，連接板通過螺栓固接在支撐板上，管體下部設有多個通孔，孔直徑為2～20mm，空心銅管與薄板距離為10～15mm。

8.根據權利要求1所述的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置，其特征在于，所述第一磁極與第二磁極為大小相同且磁性方向為N、S的磁極，磁性磨料吸附在第一磁極與第二磁極上。

9.一種基于權利要求1～8任意一項所述電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的裝置的電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)第一磁極夾持在機床床身主軸箱主軸卡盤上，將第二磁極與第二電機相連，將薄板豎向固定在夾緊裝置上，第一磁極與第二磁極位于薄板的兩側；通過調節機床絲杠調節第一磁極與薄板的距離，通過調節機床絲杠調節第二磁極與薄板的距離；

2)將磁性磨料與水基研磨液以體積比為1:2的比例混合后，均勻涂抹在第一磁極與第二磁極磁頭上；

3)空心銅管與陰極線相連接，薄板與陽極線相連接，陰極線、陽極線分別連接在電解拋光腐蝕儀的陰陽兩極上，蠕動泵的出液管與空心銅管的內孔相連接，蠕動泵的進液管與電解液槽相連接；

4)蠕動泵將電解液通過導管輸送到空心銅管中，電解液通過空心銅管下部通孔流到薄板表面，供電后，空心銅管、薄板、導線和電解拋光腐蝕儀構成閉合電路，以鈍化電位使電流通過電路，在薄板表面產生鈍化膜；鈍化電位在不同陰極環區根據實際需求調整；

5)薄板的兩面均與與磁頭上磁性磨粒形成的磁粒刷貼合，具有柔性的磁粒刷對薄板的兩面產生擠壓、滑擦、旋轉，利用磁性磨粒的機械作用去除鈍化膜，達到表面整平拋光果。

10.根據權利要求9所述電解輔助磁粒研磨雙面拋光薄板的方法，其特征在于，所述電解液為濃度16％的硝酸鈉溶液，電解液的流量和流速通過調整蠕動泵的工作頻率控制，水平運動速度在60～240mm/min范圍內；

精磨：磁極與薄板間隙為1.5mm，電極與薄板之間加工間隙為10mm，將平均粒徑為250μm燒結磁性磨料與水基研磨液，以體積比為1:2的比例混合后，均勻填充在加工間隙內，機床主軸轉速設為1000～2500r/min，加工時間為15-30min；

超精研磨：更換平均粒徑為100μm的燒結磁性磨料，將磨料與水基研磨液以體積比為1:2的比例混合后，均勻填充在加工間隙內，機床主軸轉速設為2000～3000r/min，加工時間為10～50min。