本实用新型专利技术涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置，包括机床、设于机床顶部的机架、第一驱动组件、第二驱动组件、动磁场发生组件、工件安装组件和抛光盘组件，动磁场发生组件、抛光盘组件和工件安装组件均安装于机架，抛光盘组件内盛有磁流变抛光液，工件安装组件可伸入抛光盘组件内，动磁场发生组件包括与第一驱动组件连接的旋转组件、设于旋转组件顶部的斜置磁极和中心磁极，斜置磁极倾斜设置，斜置磁极和中心磁极均产生磁场且共同作用于磁流变抛光液。本实用新型专利技术通过斜置磁极产生具有动态均匀性的动态磁场，实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐，且实现对工件均匀化、超光滑平面抛光。光。光。
【技术实现步骤摘要】
一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置
[0001]本技术涉及超精密加工的
，更具体地，涉及一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置。
技术介绍
[0002]随着光电子微电子器件应用的日益广泛，对相关元件的质量提出了更高的要求，需要在加工过程中最大限度地提高加工质量，磁流变抛光技术是基于磁流变效应提出的一种新型的光学表面加工方法，其加工过程是利用磁流变工作液在高梯度磁场下形成的高粘度、低流动性的“柔性抛光膜”对工件表面材料进行微量去除，具有不产生次表面损伤、适合曲面加工等传统抛光所不具备的优点，具有广阔的应用前景。但是由于传统的磁流变抛光属于点接触的抛光，需要控制抛光轮沿着工件表面按一定的轨迹扫描才能实现整个表面的加工，导致抛光效率低下，需要采取一定措施以提高磁流变抛光效率。
[0003]中国专利CN201911422110.6公开了一种动态磁场磁流变抛光装置及抛光方法，以超声辅助提高化学反应速率以提高抛光效率，通过单元磁路的接通与断开，实现抛光盘磁场的动态变化，但此方案通过单元磁路的接通与断开所产生的动态磁场的动态均匀性差，且多个单元磁路由同一第二电机进行驱动，难以产生复杂而规律性差的动态磁场，不利于游离磨料的更新和自锐，不利于改善抛光后的表面形貌。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置，产生具有动态均匀性的磁场，且可控制产生更加复杂而规律性差的动态磁场，有利于游离磨料的更新和自锐，有利于抛光后表面形貌的改善，达到对工件均匀化、超光滑平面抛光的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]提供一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置，包括机床、设于机床顶部的机架、第一驱动组件、第二驱动组件、动磁场发生组件、工件安装组件和抛光盘组件，所述动磁场发生组件、抛光盘组件和工件安装组件均安装于机架，所述动磁场发生组件、抛光盘组件分别与所述第一驱动组件、第二驱动组件连接，所述抛光盘组件位于所述动磁场发生组件上方，所述抛光盘组件内盛有磁流变抛光液，所述工件安装组件可伸入抛光盘组件内，所述动磁场发生组件包括与第一驱动组件连接的旋转组件、设于旋转组件顶部的斜置磁极和中心磁极，所述斜置磁极为倾斜设置，所述斜置磁极和中心磁极均产生磁场且共同作用于磁流变抛光液。
[0007]本技术的磁场动态叠加的磁流变抛光装置，动磁场发生组件包括与第一驱动组件连接的旋转组件、设于旋转组件顶部的斜置磁极和中心磁极，斜置磁极和中心磁极分别在抛光盘组件内形成磁场，当第一驱动组件驱动旋转组件旋转，因为斜置磁极倾斜设置，斜置磁极产生的磁场发生周期性的动态变化，中心磁极产生的磁场对斜置磁极产生的动态
磁场进行叠加，斜置磁极和中心磁极产生的动态磁场实现不同位置的磁流变抛光液周期性的经历强磁区域、中磁区域和弱磁区域，实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐，且中心磁极产生的磁场的叠加作用，可以改善磁场强度分布上的动态差异，斜置磁极产生的动态磁场更具有动态均匀性，当第二驱动组件驱动抛光盘组件转动对工件进行抛光时，可以使得工件的加工表面性能差异减小，实现对工件均匀化、超光滑平面抛光。
[0008]进一步地，所述旋转组件包括行星架和设于行星架顶部的底座，所述行星架顶部固设有支承架，所述斜置磁极倾斜设置于底座顶部，所述中心磁极安装于支承架，所述行星架和底座均与第一驱动组件连接。
[0009]进一步地，支承架包含连接设置的三条支撑脚，且三条支撑脚均连接于行星架，中心磁极安装于三条支撑脚的连接处。
[0010]进一步地，所述动磁场发生组件还包括连接设置的动力轴和齿轮组，所述齿轮组包括中心齿轮、齿轮和固定设于机架的齿轮圈，所述动力轴的一端与第一驱动组件连接，所述动力轴的另一端与中心齿轮连接，所述齿轮与中心齿轮和齿轮圈啮合，所述齿轮连接有与底座连接的连接轴，所述行星架转动连接于动力轴顶部且所述齿轮的连接轴穿过行星架与底座固定连接，中心磁极的中轴线、行星架的中轴线与动力轴的中轴线重合，所述第一驱动组件与动力轴的一端连接。
[0011]进一步地，所述机架上通过连接件固定连接有外壳，动力轴的另一端伸入外壳内与中心齿轮连接，齿轮圈固定于外壳内壁。
[0012]进一步地，所述底座为多个，多个所述底座均匀地设置于行星架顶部周向，所述斜置磁极的中心轴线与动力轴的中心轴线之间夹角呈1
°
～60
°
。
[0013]进一步地，所述第一驱动组件包括安装于机架顶部的若干第一电机和弹性联轴器，所述弹性联轴器将若干所述第一电机的输出轴与所述动力轴的一端连接。
[0014]进一步地，所述第二驱动组件包括安装于机架的第二电机、同步带、通过同步带连接的第一同步带轮和第二同步带轮，所述第二电机的输出端与第一同步带轮连接，第二同步带轮与抛光盘组件连接。
[0015]进一步地，所述抛光盘组件包括由连接件连接的抛光盘、安装块和主轴，所述第二同步带轮与主轴连接，所述抛光盘内盛有磁流变抛光液，所述动磁场发生组件存在若干个并以主轴为中心在圆周方向均匀分布，所述抛光盘设于若干所述动磁场发生组件上方。
[0016]进一步地，所述工件安装组件包括安装待加工工件的机床主轴。
[0017]本技术的磁场动态叠加的磁流变抛光装置与
技术介绍
相比，产生的有益效果为：
[0018]本技术在抛光盘内产生周期性的动态磁场，实现不同位置的磁流变抛光液周期性的经历强磁、中磁和弱磁区域，实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐，且斜置磁极产生的动态磁场更具有动态均匀性，可以使的加工表面性能差异越小，实现对工件均匀化、超光滑平面抛光。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例中磁场动态叠加的磁流变抛光装置的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例中动磁场发生组件的结构示意图；
[0021]图3为单个斜置磁极上方的磁场强度分布示意图；
[0022]图4为本技术实施例中采用中心磁极和3个斜置磁极时的磁场强度分布示意图；
[0023]图5为单个斜置磁极自转时强磁区域的运动轨迹示意图；
[0024]图6为单个斜置磁极自转和公转时强磁区域的运动轨迹示意图；
[0025]图7为多个斜置磁极运动时，斜置磁极上方的强磁区域运动轨迹包络线示意图；
[0026]图8为每个动磁场发生组件由单独的第一电机控制时的动磁场发生组件的布置示意图；
[0027]图9为每个动磁场发生组件由单独的第一电机控制时的结构示意图；
[0028]图10为以每相邻的三个动磁场发生组件为一组时的动磁场发生组件的布置示意图；
[0029]图11为以每相邻的三个动磁场发生组件为一组时的结构示意图；
[0030]附图中：1
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机床；2
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机架；3
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动磁场发生组件；31
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁场动态叠加的磁流变抛光装置，包括机床(1)、设于机床(1)顶部的机架(2)、第一驱动组件(41)、第二驱动组件(42)、动磁场发生组件(3)、工件安装组件(6)和抛光盘组件(5)，所述动磁场发生组件(3)、抛光盘组件(5)和工件安装组件(6)均安装于机架(2)，所述动磁场发生组件(3)、抛光盘组件(5)分别与所述第一驱动组件(41)、第二驱动组件(42)连接，所述抛光盘组件(5)位于所述动磁场发生组件(3)上方，所述抛光盘组件(5)内盛有磁流变抛光液(54)，所述工件安装组件(6)可伸入抛光盘组件(5)内，其特征在于，所述动磁场发生组件(3)包括与第一驱动组件(41)连接的旋转组件(31)、设于旋转组件(31)顶部的斜置磁极(32)和中心磁极(33)，所述斜置磁极(32)为倾斜设置，所述斜置磁极(32)和中心磁极(33)均产生磁场且共同作用于磁流变抛光液(54)。2.根据权利要求1所述的磁场动态叠加的磁流变抛光装置，其特征在于，所述旋转组件(31)包括行星架(311)和设于行星架(311)顶部的底座(312)，所述行星架(311)顶部固设有支承架(313)，所述斜置磁极(32)倾斜设置于底座(312)顶部，所述中心磁极(33)安装于支承架(313)，所述行星架(311)和底座(312)均与第一驱动组件(41)连接。3.根据权利要求2所述的磁场动态叠加的磁流变抛光装置，其特征在于，支承架(313)包含连接设置的三条支撑脚，且三条支撑脚均连接于行星架(311)，中心磁极(33)安装于三条支撑脚的连接处。4.根据权利要求3所述的磁场动态叠加的磁流变抛光装置，其特征在于，所述动磁场发生组件(3)还包括连接设置的动力轴(34)和齿轮组(35)，所述齿轮组(35)包括中心齿轮(351)、齿轮(353)和固定设于机架(2)的齿轮圈(352)，所述动力轴(34)的一端与第一驱动组件(41)连接，所述动力轴(34)的另一端与中心齿轮(351)连接，所述齿轮(353)与中心齿轮(351)和齿轮圈(352)啮合，所述齿轮(353)连接有与底座(312)连接的连接轴，所述行星架(311)转动连接于动力轴(34)顶部...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁智镔，阎秋生，潘继生，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：
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