永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法技术

本发明专利技术涉及一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法。包括机架、公转机构、自转机构、装夹头、抛光盘、磁场发生机构；其中，磁场发生机构包括安装座、多个径向充磁的柱形的第一永磁体、多个轴向充磁的第二永磁体、多个轴向充磁的第三永磁体；每一个第二永磁体的四周均间隔安装有多个第三永磁体，以共同组成一个永磁块；多个永磁块阵列安装于安装座的顶部，第二永磁体和第三永磁体朝向抛光盘的一端的磁极分别是N极和S极；安装座上间隔设有多个安装腔，多个第一永磁体分别横向且转动安装于多个安装腔中，转动第一永磁体，能够在抛光盘中形成磁场或使磁场消退。本发明专利技术通过转动第一永磁体，可实现充磁和消磁，便于抛光盘的清理。便于抛光盘的清理。便于抛光盘的清理。

【技术实现步骤摘要】
永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法


[0001]本专利技术属于磁流变抛光
，更具体地，涉及一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法。

技术介绍

[0002]磁流变抛光机是通过对磁流变液施加磁场，使磁流变液中的细微铁粒带有磁性并汇聚形成抛光垫，进而形成固
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液相状态对工件表面进行抛光。但是由于磁流变液工作完之后会带有磁性，使得磁流变液中的细微铁粒会附着在抛光盘的表面难以清洗干净，从而使得每次加工完需花费较多时间清理抛光盘，最终影响抛光效率。
[0003]现有技术中，中国专利CN200810031897.9，提出了一种用于超大口径非球面光学零件的磁流变抛光装置，该装置将工件放置于抛光轮下方，工件表面于抛光轮之间形成凹形间隙，磁场发生装置安装于抛光轮内部，在工件表面与抛光轮之间的间隙中形成磁场，抛光轮带动磁流变抛光液进入间隙形成柔性抛光垫并对工件产生抛光。但是在该方法中柔性抛光垫与工件接触面积较小属于点接触需要控制装置沿工件按一定规律轨迹扫描才能实现整个表面的加工，造成抛光效率低、加工形状精度不易保证的问题。
[0004]为提高抛光效率，中国专利CN200610132495.9基于磁流变抛光原理和集群作用机理提出了一种基于磁流变效应的平坦化研磨抛光方法及其抛光装置，工件与磁流变抛光垫之间为面接触极大的提高了抛光效率。在长时间的抛光中，为保持的稳定抛光效果需要定期更换磁流变抛光液，但是在该专利中用于产生磁场的永磁体难以拆卸，磁流变抛光液在抛光盘中难以清理，需要拆除抛光盘后进行磁流变液的更换，步骤较繁琐。

技术实现思路

[0005]本专利技术为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法，抛光效果好。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种永磁式集群磁流变抛光机构，包括机架、公转机构、自转机构、装夹头、用于盛装磁流变液的抛光盘、以及磁场发生机构；所述的公转机构安装于机架上，所述的自转机构与公转机构的输出端连接，所述的公转机构驱动自转机构进行公转运动；所述的装夹头与自转机构的输出端连接，所述的自转机构驱动装夹头进行自转运动；所述的抛光盘位于公转机构和自转机构的下方，所述的磁场发生机构安装于机架上，位于抛光盘的正下方，且在抛光盘内形成磁场以使磁流变液形成柔性抛光垫。
[0007]在其中一个实施例中，所述的磁场发生机构包括位于抛光盘正下方的安装座、多个径向充磁的第一永磁体、多个轴向充磁的第二永磁体、多个轴向充磁的第三永磁体；每一个第二永磁体的四周均间隔安装有多个第三永磁体，第二永磁体与其四周的第三永磁体共同组成一个永磁块；多个永磁块阵列安装于安装座的顶部，且所述的第二永磁体朝向抛光盘的一端为N极，朝向安装座的一端为S极；所述的第三永磁体朝向抛光盘的一端为S极，朝
向安装座的一端为N极；在所述的安装座上间隔设有多个安装腔，所述的安装腔位于永磁块的下方；多个第一永磁体分别横向且转动安装于多个安装腔中，转动所述的第一永磁体，能够在抛光盘中形成磁场或使磁场消退。
[0008]在本专利技术中，抛光过程中，工件同时公转和自转，使得工件表面受到的摩擦力更加的均匀，抛光效果更好；另外，本专利技术设计的磁场发生机构，通过旋转第一永磁体，可使得第二永磁体和第三永磁体在抛光盘上方形成磁场，或者使得第二永磁体和第三永磁体产生的磁场在抛光盘下方形成回路，而抛光盘上方磁场强度较小；实现了充磁和消磁，且操作简单，便于抛光盘的清理。
[0009]在其中一个实施例中，所述的第一永磁体为圆柱形结构；所述的第二永磁体为圆柱形结构；所述的第三永磁体为长方体结构。第一永磁体为圆柱形结构便于转动。第二永磁体为圆柱形结构配合长方体结构的第三永磁体，可以使得消磁效果更好。
[0010]在其中一个实施例中，所述的磁场发生机构还包括固定架，所述的第二永磁体固定于固定架的中部，所述的第三永磁体通过固定架安装于第二永磁体的四周。通过固定架安装第二永磁体和第三永磁体，可以保证安装的稳固性，保证第二永磁体与第一永磁体上端面相互平行，使得每一块永磁块组成一个整体，以产生更强的磁场。
[0011]在其中一个实施例中，所述的安装座包括底座和安装盘；所述的安装盘固定于底座的顶部，位于抛光盘与底座之间；所述的底座固定于机架上；所述的永磁块阵列分布于安装盘上；所述的安装腔设于底座上，多个安装腔沿水平方向间隔分布。
[0012]在其中一个实施例中，所述的第一永磁体的一端安装有手柄和圆柱齿轮；相邻两个第一永磁体上的圆柱齿轮相互啮合。设置手柄便于转动第一永磁体；相邻两个永磁体之间通过圆柱齿轮啮合，这样在转动第一永磁体时，只需要转动其中一个第一永磁体，其他第一永磁体便可以同时跟着转动，且转动的角度一致。
[0013]在其中一个实施例中，所述的公转机构包括第一电机、小带轮、大带轮、同步带、第一转轴、第二转轴以及安装架；所述的第一电机固定于机架上，所述的第一转轴的一端与第一电机的输出轴连接，另一端安装有小带轮；所述的第二转轴通过轴承与机架转动连接，第二转轴的一端安装有大带轮，另一端与安装架固定连接；所述的同步带环绕于小带轮和和大带轮外周。第一电机启动，带动第一转轴转动，第一转轴带动小带轮转动，小带轮通过同步带带动大带轮转动，从而带动自转机构发生公转运动。
[0014]在其中一个实施例中，所述的自转机构包括第二电机和第三转轴；所述的第二电机安装于安装架上，所述的第三转轴的一端与第二电机的输出轴连接，另一端与装夹头连接。第二电机带动第三转轴转动，第三转轴带动装夹头转动，实现工件的自转运动。
[0015]在其中一个实施例中，所述的第一转轴、第二转轴以及第三转轴均沿Z轴方向竖直设置。
[0016]在其中一个实施例中，在所述的安装架上设有滑轨，所述的滑轨沿Z轴方向设置；所述的第二电机上设有滑块，所述的第二电机通过滑块与滑块滑动连接；在所述的安装架上还设有用于限制滑块相对滑轨滑动的限位机构。第二电机与安装架之间通过滑块和滑轨实现在Z轴方向的移动，从而便于调节工件与抛光盘之间的距离。
[0017]本专利技术还提供一种抛光方法，使用以上所述的抛光机构，包括以下步骤：
[0018]根据加工对象的特点，选择合适直径和磁场强度的第一永磁体、第二永磁体以及
第三永磁体，安装于磁场发生机构的安装座上；
[0019]将工件安装于装夹头上，工件下表面与抛光盘上端面平行，调整自转机构使其沿着安装架上的滑轨滑动，以调节工件下表面与抛光盘上表面之间的距离，并保持在0.5mm～5mm；
[0020]配置磁流变液，并将其倒入抛光盘中；
[0021]转动第一永磁体，使第一永磁体的N极朝上以正对着抛光盘，S极朝下；第一永磁体产生的磁场使得第二永磁体与第一永磁体产生的磁场仍溢出至抛光盘上表面，在抛光盘中产生磁场以使磁流变液形成柔性抛光垫；即为充磁过程；
[0022]启动公转机构和自转机构；公转机构带动自转机构以及工件一起作公转运动，同时，自转机构带动工件作自转运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，包括机架(1)、公转机构(2)、自转机构(3)、装夹头(4)、用于盛装磁流变液的抛光盘(5)、以及磁场发生机构(6)；所述的公转机构(2)安装于机架(1)上，所述的自转机构(3)与公转机构(2)的输出端连接，所述的公转机构(2)驱动自转机构(3)进行公转运动；所述的装夹头(4)与自转机构(3)的输出端连接，所述的自转机构(3)驱动装夹头(4)进行自转运动；所述的抛光盘(5)位于公转机构(2)和自转机构(3)的下方，所述的磁场发生机构(6)安装于机架(1)上，位于抛光盘(5)的正下方，且在抛光盘(5)内形成磁场以使磁流变液形成柔性抛光垫。2.根据权利要求1所述的永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，所述的磁场发生机构(6)包括位于抛光盘(5)正下方的安装座(61)、多个径向充磁的第一永磁体(62)、多个轴向充磁的第二永磁体(63)、多个轴向充磁的第三永磁体(64)；每一个第二永磁体(63)的四周均间隔安装有多个第三永磁体(64)，第二永磁体(63)与其四周的第三永磁体(64)共同组成一个永磁块(65)；多个永磁块(65)阵列安装于安装座(61)的顶部，且所述的第二永磁体(63)朝向抛光盘(5)的一端为N极，朝向安装座(61)的一端为S极；所述的第三永磁体(64)朝向抛光盘(5)的一端为S极，朝向安装座(61)的一端为N极；在所述的安装座(61)上间隔设有多个安装腔，所述的安装腔位于永磁块(65)的下方；多个第一永磁体(62)分别横向且转动安装于多个安装腔中，转动所述的第一永磁体(62)，能够在抛光盘(5)中形成磁场或使磁场消退。3.根据权利要求2所述的永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，所述的第一永磁体(62)为圆柱形结构；所述的第二永磁体(63)为圆柱形结构；所述的第三永磁体(64)为长方体结构。4.根据权利要求2所述的永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，所述的磁场发生机构(6)还包括固定架(66)，所述的第二永磁体(63)固定于固定架(66)的中部，所述的第三永磁体(64)通过固定架(66)安装于第二永磁体(63)的四周。5.根据权利要求4所述的永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，所述的安装座(61)包括底座(612)和安装盘(611)；所述的安装盘(611)固定于底座(612)的顶部，位于抛光盘(5)与底座(612)之间；所述的底座(612)固定于机架(1)上；所述的永磁块(65)阵列分布于安装盘(611)上；所述的安装腔设于底座(612)上，多个安装腔沿水平方向间隔分布。6.根据权利要求5所述的永磁式集群磁流变抛光机构，其特征在于，所述的第一永磁体(62)的一端安装有手柄(67)和圆柱齿轮(68)；相邻两个第一永磁体(62)上的圆柱齿轮(68)相互啮合。7.根据权利要求1至6任一项所述的永磁式集群磁流...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘继生，黄开泽，阎秋生，陈海阳，
申请(专利权)人：广东纳诺格莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：