[發(fā)明專利]一種h形磁性復(fù)合流體拋光頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110237710.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112757149B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜晨;劉劍;張其聰;郝宇;劉壹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: B24B31/112
• 分類號: B24B31/112;B24B41/04;B24B41/06
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31312
• 代理人: 王文娟

本發(fā)明公開了一種h形磁性復(fù)合流體拋光頭，包括：拋光頭旋轉(zhuǎn)軸，所述拋光頭旋轉(zhuǎn)軸上一端設(shè)置有電機連接段及與所述電機連接段相對一端上一體式連接有第一連接段與第二連接段；所述第一連接段上設(shè)置有徑向充磁永磁鐵固定套，所述徑向充磁永磁鐵固定套遠離拋光頭旋轉(zhuǎn)軸的一端上放置有徑向充磁永磁鐵；所述第二連接段上設(shè)置有軸向充磁永磁鐵固定套，所述軸向充磁永磁鐵固定套遠離拋光頭旋轉(zhuǎn)軸的一端上放置有軸向充磁永磁鐵。根據(jù)本發(fā)明，拋光頭帶動拋光液中的磁性顆粒旋轉(zhuǎn)，使其對工件內(nèi)壁產(chǎn)生壓力和微剪切力，實現(xiàn)工件內(nèi)壁的材料去除，實現(xiàn)對復(fù)雜曲面工件的拋光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拋光頭的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種h形磁性復(fù)合流體拋光頭。

背景技術(shù)

復(fù)雜曲面零件廣泛應(yīng)用于光學(xué)、航空航天、新能源技術(shù)等高新產(chǎn)業(yè)。隨著相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平的高速發(fā)展，對此類復(fù)雜曲面零件表面質(zhì)量和表面形狀精度的要求也越來越高，因此研究一種高效率高精度的復(fù)雜曲面零件加工方法具有重要意義。磁性復(fù)合流體拋光是一種新型的超精密加工技術(shù)，通過磁場使拋光頭和工件表面之間的磁性復(fù)合流體拋光液的流變性能發(fā)生變化，形成Bingham流體，可與工件充分接觸，在接觸區(qū)域產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力，去除工件表面材料，不會產(chǎn)生材料亞表面損傷與變形，獲得極高的表面質(zhì)量。現(xiàn)有的復(fù)雜曲面光整技術(shù)手段實施性較差并且效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種h形磁性復(fù)合流體拋光頭，拋光頭帶動拋光液中的磁性顆粒旋轉(zhuǎn)，使其對工件內(nèi)壁產(chǎn)生壓力和微剪切力，實現(xiàn)工件內(nèi)壁的材料去除，實現(xiàn)對復(fù)雜曲面工件的拋光。為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點，提供了一種h形磁性復(fù)合流體拋光頭，包括：

拋光頭旋轉(zhuǎn)軸，所述拋光頭旋轉(zhuǎn)軸上一端設(shè)置有電機連接段及與所述電機連接段相對一端上一體式連接有第一連接段與第二連接段；

所述第一連接段上設(shè)置有徑向充磁永磁鐵固定套，所述徑向充磁永磁鐵固定套遠離拋光頭旋轉(zhuǎn)軸的一端上放置有徑向充磁永磁鐵；

所述第二連接段上設(shè)置有軸向充磁永磁鐵固定套，所述軸向充磁永磁鐵固定套遠離拋光頭旋轉(zhuǎn)軸的一端上放置有軸向充磁永磁鐵。

優(yōu)選的，所述徑向充磁永磁鐵固定套一端上開設(shè)有第一連接槽，另一端上開設(shè)有第二連接槽，所述第一連接槽中連接有第一連接段，所述第二連接槽中放置有徑向充磁永磁鐵。

優(yōu)選的，所述軸向充磁永磁鐵固定套一端上開設(shè)有第三連接槽，另一端上開設(shè)有第四連接槽，所述第三連接槽中連接有第二連接段，所述第四連接槽中放置有軸向充磁永磁鐵。

優(yōu)選的，所述徑向充磁永磁鐵遠離徑向充磁永磁鐵固定套一端延伸出第二連接槽的端面。

優(yōu)選的，所述軸向充磁永磁鐵遠離軸向充磁永磁鐵固定套一端的端面與第四連接槽的端面相平齊。

優(yōu)選的，所述徑向充磁永磁鐵固定套與軸向充磁永磁鐵固定套相互平行且間隔設(shè)置，且徑向充磁永磁鐵固定套、軸向充磁永磁鐵固定套)及拋光頭旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成H型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，建立任意形狀磁介質(zhì)分析模型，并將軸向充磁永磁鐵模型帶入公式求解分析，通過分解耦合張量，利用疊加原理對軸向充磁永磁鐵和徑向充磁永磁鐵的布置進行磁場疊加，并轉(zhuǎn)化到平面進行二維計算。

優(yōu)選的，通過下列公式得到磁場強度：

其中，所述R與R'為軸向充磁永磁鐵和徑向充磁永磁鐵的底徑，n₁、n₂、n₃、n₄和h分別為磁鐵的擺放位置。

優(yōu)選的，所述徑向充磁永磁鐵遠離徑向充磁永磁鐵固定套一端連接有工件，所述工件卡接有夾具，所述夾具固定有工作臺，且拋光頭旋轉(zhuǎn)軸的電機連接段通過三抓卡盤與電機主軸通固接。