一种磁流变抛光液的循环装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁流变抛光液的循环装置，包括作为抛光液循环管路的传送管、用于对传送管内抛光液进行冷却的冷却装置，所述冷却装置包括其上设置有冷却介质承装空间的冷却罐、用于对所述冷却介质进行降温的制冷机，所述传送管局部为呈螺旋盘管状的螺旋管，所述螺旋管位于所述冷却介质承装空间内。本循环装置的结构设计不仅可避免因为温度影响抛光液的抛光去除特性、使得抛光过程中抛光液具有去除特性一致性，同时可避免抛光液在被冷却过程中形成团聚而影响抛光表面质量。

A Circulating Device for Magnetorheological Polishing Fluid

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变抛光液的循环装置
本技术涉及元件抛光加工
，特别是涉及一种磁流变抛光液的循环装置。
技术介绍
磁流变抛光技术是一种确定性抛光技术，应用于光学元件精密、超精密制造，以精确微量确定性去除、高效率获得数十纳米以下高精度面形、纳米级表面质量且近无亚表面缺陷，很好地满足航天、航空和国防等领域光学元件的超精密加工需求。磁流变抛光液的循环装置是承载磁流变抛光技术的核心功能单元之一，负责为磁流变抛光工艺提供成分稳定、流量稳定可控的磁流变抛光液，并实现磁流变抛光液的循环使用。现有技术中本领域技术人员对磁流变抛光液的循环装置有诸多研究和探索，如：美国QED公司商品化的循环装置，主要采用浸入式离心泵或蠕动泵传送磁流变抛光液；国内研制的磁流变抛光液循环装置，如中国工程物理研究院机械制造工艺研究所公开的名称为“双柔性磨头磁流变抛光装置”(专利授权号ZL201210144977.1)的专利提供的技术方案所述、国防科技大学公开的名称为“多参数高稳定性抛光液循环控制系统及工作方法”(公布号CN105290974A)的专利提供的技术方案所述、名称为“可长时稳定抛光液性能的磁流变抛光液循环装置”(公开号CN101249637A)的专利提供的技术方案所述。对磁流变抛光液的循环装置的结构作进一步探索和优化，以使得其在服务于精密加工领域时具有更好的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的对磁流变抛光液的循环装置的结构作进一步探索和优化，以使得其在服务于精密加工领域时具有更好的性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。本技术提供了一种磁流变抛光液的循环装置，本循环装置的结构设计不仅可避免因为温度影响抛光液的抛光去除特性、使得抛光过程中抛光液具有去除特性一致性，同时可避免抛光液在被冷却过程中形成团聚而影响抛光表面质量。本方案的技术手段如下，一种磁流变抛光液的循环装置，包括作为抛光液循环管路的传送管、用于对传送管内抛光液进行冷却的冷却装置，所述冷却装置包括其上设置有冷却介质承装空间的冷却罐、用于对所述冷却介质进行降温的制冷机，所述传送管局部为呈螺旋盘管状的螺旋管，所述螺旋管位于所述冷却介质承装空间内。针对磁流变抛光液的循环装置的结构设计，其一般包括传送管、多个管件，传送管一般包括与泵出口端相连的出液管段、与泵入口端相连的回收管段，针对所述管件，一般设置为包括位于回收管段上的回收器、用于为回收管段提供回收动力的蠕动泵、串联在回收管段上的过滤器、位于回收管段末端的储液罐；包括位于出液管段上的冷却装置、计量阀、流量计、压力传感器、喷嘴，所述出液管段起始于出液管段的进口端，所述喷嘴位于出液管段的末端。作为更为完整的方案，在喷嘴与回收器之间设置抛光轮，以上抛光轮可转动安装于支架上，在本循环装置工作时，喷嘴与回收器之间的抛光轮轮面上形成抛光缎带。本方案中，设置为所述冷却装置包括其上设置有冷却介质承装空间的冷却罐、用于对所述冷却介质进行降温的制冷机，所述传送管局部为呈螺旋盘管状的螺旋管，所述螺旋管位于所述冷却介质承装空间内，这样，所述制冷机用于控制所述冷却介质的温度，在抛光液流经所述螺旋盘管时，抛光液可与冷却介质发生热传递以达到降低螺旋盘管内抛光液温度的目的，即通过制冷机控制冷却介质温度，达到控制使用过程中抛光液温度的目的，实现：可避免因为温度影响抛光液的抛光去除特性、使得抛光过程中抛光液具有去除特性一致性。本方案中，采用设置为包括所述螺旋盘管，以上螺旋盘管可使得在冷却介质承装空间大小一定的情况下，使得传送管与冷却介质之间具有更大的接触面积，这样不仅能够保证冷却介质对抛光液的降温能力，同时在沿着螺旋盘管的延伸方向，抛光液流经单位长度的传送管管段后，温度降更低，这样，在抛光液流速一定的情况下，通过降低单位时间内抛光液的温度降，可避免抛光液在被冷却过程中形成团聚而影响抛光表面质量。优选的，设置为所述回收管段的出口端还设置有呈花洒状的回收喷头，以通过被回收的抛光液以喷洒方式进入储液罐，均匀储液罐内抛光液的成分。更进一步的技术方案为：作为一种具体的冷却方案，所述冷却介质为水，所述制冷机为水冷机，所述水冷机与冷却介质承装空间管道连接，所述螺旋管为螺旋铜管。优选的，设置为：所述水冷机与冷却罐通过两根管段相连，其中一根管段作为进水管、另一根管段作为出水管，这样，可通过所述进水管与出水管实现冷却罐内冷却水的强制流动，这样不仅利于对抛光液冷却的可控性，同时利于水冷机对冷却水温度的可控性。现有技术中，离心泵一般设置为浸入磁流变抛光液中，这样，因为所述离心泵，容易导致未搅拌均匀的抛光液形成团聚或粗大颗粒，影响抛光工件表面的质量，同时，离心泵与储液罐集成于一体，导致储液罐内狭小空间储液量有限，且狭小空间不便于布置检测抛光液状态的传感器、补充抛光液和清洗其他器件，影响操作的友好性。而现有技术中完全依靠蠕动泵传送磁流变抛光液的方式，依靠改变蠕动泵转速难以精确调控流量大小，且流量脉动明显，影响磁流变抛光去除特性的稳定性和一致性，进而影响抛光质量。基于此，本方案中，设置为：还包括离心泵、用于储存抛光液的储液罐，所述离心泵及储液罐均串联在所述传送管上，且储液罐通过管段连接于离心泵的入口端，所述螺旋管通过管段连接于离心泵的出口端。即本方案提供了一种分体式磁流变抛光液的循环装置方案，即离心泵位于储液罐的外侧，可完全避免离心泵对储液罐容纳空间造成影响、造成储液罐内出现搅动死角而出现抛光液形成团聚或粗大颗粒、影响如补液、设置传感器等。同时，利用离心泵为抛光液输出提供动力，可方便的准确控制抛光液的输出流量。作为一种方便离心泵吸入抛光液的实现方式，设置为：所述离心泵通过管段与储液罐底部相接，且离心泵的进口端与储液罐的底部齐平或低于储液罐的底部。为使得本循环装置能够通过搅拌的形式杜绝储液罐内出现抛光液团聚或形成粗大颗粒，设置为：所述储液罐内还设置有搅拌桨，还包括用于驱动搅拌桨转动的电机。具体的，以上电机通过联轴器与搅拌桨相连即可。作为一种可监控抛光液水分含量、对抛光液进行补液以实现稳定抛光液成分、同时可形成相对封闭的环境，以避免如附着在储液罐罐体壁面上的抛光液失去水分而变干、形成粗大颗粒混入罐体中，影响抛光表面质量；同时避免如由于储液罐直接敞开，罐体内抛光液的水分散失受外界影响严重，导致抛光液水分控制的非线性和滞后性明显，最终出现抛光液水分稳定性控制难度大；同时避免如由于储液罐直接敞开，外界粉尘等污染物直接进入罐体造成抛光液内形成粗大颗粒，影响抛光表面质量等，设置为：所述储液罐包括呈桶状的罐本体及作为罐本体开口端封板的顶盖，还包括安装于所述顶盖上的水分仪及液位计，所述液位计为非接触式液位计；还包括补液罐、还包括入口端位于补液罐内且出口端位于储液罐容纳空间内的微量泵，所述顶盖上还设置有贯通顶盖上、下端的排气孔。本方案旨在针对抛光液的水分含量影响磁流变抛光去除特性，以实现在磁流变抛光工艺过程中，为控制抛光去除特性的稳定性和一致性，可调控抛光液的水分含量：所述顶盖即为储液罐的顶部封板，用于遮挡灰尘、减少或杜绝抛光液水分散失、安装电机、水分仪及微量泵输出管等，所述水分仪即用于测量抛光液的水分含量，所述微量泵即用于向储液罐内补液，所述补液罐即用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变抛光液的循环装置，包括作为抛光液循环管路的传送管(10)、用于对传送管(10)内抛光液进行冷却的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括其上设置有冷却介质承装空间的冷却罐(4)、用于对所述冷却介质进行降温的制冷机(3)，所述传送管(10)局部为呈螺旋盘管状的螺旋管(5)，所述螺旋管(5)位于所述冷却介质承装空间内。

【技术特征摘要】
1.一种磁流变抛光液的循环装置，包括作为抛光液循环管路的传送管(10)、用于对传送管(10)内抛光液进行冷却的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括其上设置有冷却介质承装空间的冷却罐(4)、用于对所述冷却介质进行降温的制冷机(3)，所述传送管(10)局部为呈螺旋盘管状的螺旋管(5)，所述螺旋管(5)位于所述冷却介质承装空间内。2.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液的循环装置，其特征在于，所述冷却介质为水，所述制冷机(3)为水冷机，所述水冷机与冷却介质承装空间管道连接，所述螺旋管(5)为螺旋铜管。3.根据权利要求1所述的一种磁流变抛光液的循环装置，其特征在于，还包括离心泵(2)、用于储存抛光液的储液罐(1)，所述离心泵(2)及储液罐(1)均串联在所述传送管(10)上，且储液罐(1)通过管段连接于离心泵(2)的入口端，所述螺旋管(5)通过管段连接于离心泵(2)的出口端。4.根据权利要求3所述的一种磁流变抛光液的循环装置，其特征在于，所述离心泵(2)通过管段与储液罐(1)底部相接，且离心泵(2)的进口端与储液罐(1)的底部齐平或低于储液罐(1)的底部。5.根据权利要求3所述的一种磁流变抛光液的循环装置，其特征在于，所述储液罐(1)内还设置有搅拌桨(23)，还包括用于驱动搅拌桨(23)转动的电机(18)。6.根据权利要求3所述的一种磁流变抛光液的循环装置，其特征在于，所述储液罐(1)包括呈桶状的罐本体及作为罐本体开口端封板的顶盖(21)，还包括安装于所述顶盖(21)上的水分仪(20)及液位计(30)，所述液位计(30)为非接触式液位计；还包括补液罐(6)、还包括入口端位于补液罐(6)内且出口端位于储液罐(1)容纳空间内的微量泵(9)，所述顶盖(21)上还设置有贯通顶盖(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华，黄文，何建国，郑永成，张建飞，周涛，张云飞，唐小会，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51