一种热力-化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法技术

一种热力

【技术实现步骤摘要】
一种热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法


[0001]本专利技术涉及永磁小球头磁流变抛光
，具体而言，涉及一种热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法
。

技术介绍

[0002]热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光是一种新颖的多能场复合超精密抛光加工方法，该方法将热力效应与化学反应耦合至抛光过程中，即：在磨粒对工件材料进行机械去除的同时，通过化学作用实现工件材料的化学去除；此外，通过水浴加热提高磁流变抛光液的温度，一方面降低了磁流变抛光液粘度，提高磁流变抛光液在抛光区域的流动性，从而提高磨粒剪切工件表面时的抛光速度，另一方面还提高了化学反应速率，增大工件材料的化学去除量
。
因此，相比于普通的永磁小球头磁流变抛光方法，热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光方法显著提高了抛光效率，提高了抛光加工的产量并降低了加工成本
。
[0003]然而，在抛光过程中，由于需要使用水浴加热将磁流变抛光液加热达
60℃
并保持不变，磁流变抛光液在抛光加工过程中的水份会迅速蒸发，随着抛光时间的增加，回收得到的磁流变抛光液会出现粘稠，易引起抛光过程中材料去除率的波动和改变，影响工件表面的材料的均匀去除，从而影响工件抛光后的面型精度；若不及时更换甚至会出现磁流变抛光液干涸的情况，从而堵塞输送管道，导致抛光中断，不利于持续稳定地进行抛光加工
。
因此，亟需一种向磁流变抛光液中持续补充水份的方法，以保持磁流变抛光液水份含量稳定，使抛光加工能够长时间
、
稳定的进行
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：
[0005]现有的热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中，水基磁流变抛光液中的水份会迅速蒸发，使磁流变抛光液出现粘稠
、
甚至干涸等情况，影响工件抛光的面型精度，不利于加工的持续
、
稳定的进行
。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，包括如下步骤：
[0008]S1、
配制质量为
m
w
含水质量分数为
C
i
的磁流变抛光液，开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验，连续进行抛光多个小时，同时通过恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
t1；
[0009]S2、
抛光实验结束后，取少量磁流变抛光液加入一个干燥的
、
质量已知的容器中进行称重，进行干燥失重实验，计算抛光结束后磁流变抛光液所含水份的质量分数
C
w
；
[0010]S3、
计算抛光过程中蒸发掉的水份质量，结合抛光时间，计算在
t1温度下单位时间内
、
单位质量磁流变抛光液需要补充的水份质量；
[0011]S4、
重新配制相同浓度的磁流变抛光液，开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验，依次调整恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
t2……
t
n
，且分别重复执行
S2
～
S3
，获得不同温度下单位时间内
、
单位质量的磁流变抛光液的补水质量；
[0012]S5、
构建补水装置，根据不同温度下单位时间内
、
单位质量的磁流变抛光液的补水质量，通过补水装置向磁流变抛光液循环回路中进行补水
。
[0013]进一步地，
S1
中的磁流变抛光实验，连续进行抛光3～4个小时
。
[0014]进一步地，
S1
中所述温度
t1为
20℃
，
S4
中所述依次调整恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
30℃、40℃、50℃
和
60℃。
[0015]进一步地，
S1
中开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验过程中的湿度控制在
40
±
0.2
％
。
[0016]进一步地，
S2
包括如下步骤：
[0017]S21、
称取经过干燥至恒重的容器的质量；
[0018]S22、
抛光实验结束后，取
10ml
～
20ml
磁流变抛光液加入所述容器中进行称重；
[0019]S23、
将装有流变抛光液的容器置于干燥箱中烘干至恒重；
[0020]S24、
计算抛光实验结束后磁流变抛光液所含水份的质量分数
。
[0021]进一步地，
S23
中所述将装有流变抛光液的容器置于干燥箱中烘干的条件为：温度为
80℃
，烘干时间为
12h。
[0022]进一步地，
S24
中计算抛光实验结束后磁流变抛光液所含水份的质量分数，为：
[0023][0024]其中，
m1为干燥的容器的质量，
m2为烘干前磁流变抛光液与容器的质量，
m3为烘干后磁流变抛光液与容器质量
。
[0025]进一步地，
S3
中计算抛光过程中蒸发掉的水份质量，具体为：
[0026]C
i
m
w
‑
C
w
(m
w
‑
m
z
)
＝
m
z
[0027]其中，
m
z
——
抛光过程中蒸发掉的水份质量
(g)
；
C
i
——
抛光前磁流变抛光液中水的质量分数；
m
w
——
抛光前磁流变抛光液的质量
(g)。
[0028]进一步地，所述补水装置包括：储液瓶
、
出水管及流速阀，所述储液瓶用于存储去离子水，所述出水管的一端与所述储液瓶相连，出水管的出水端与磁流变抛光液循环回路中的存储搅拌器相连，通过所述流速阀控制不同磁流变抛光液温度下去离子水的流速
。
[0029]相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术一种热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，可实现抛光过程中磁流变抛光液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
配制质量为
m
w
含水质量分数为
C
i
的磁流变抛光液，开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验，连续进行抛光多个小时，同时通过恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
t1；
S2、
抛光实验结束后，取少量磁流变抛光液加入一个干燥的
、
质量已知的容器中进行称重，进行干燥失重实验，计算抛光结束后磁流变抛光液所含水份的质量分数
C
w
；
S3、
计算抛光过程中蒸发掉的水份质量，结合抛光时间，计算在
t1温度下单位时间内
、
单位质量磁流变抛光液需要补充的水份质量；
S4、
重新配制相同浓度的磁流变抛光液，开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验，依次调整恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
t2……
t
n
，且分别重复执行
S2
～
S3
，获得不同温度下单位时间内
、
单位质量的磁流变抛光液的补水质量；
S5、
构建补水装置，根据不同温度下单位时间内
、
单位质量的磁流变抛光液的补水质量，通过补水装置向磁流变抛光液循环回路中进行补水
。2.
根据权利要求1所述的热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，其特征在于，
S1
中的磁流变抛光实验，连续进行抛光3～4个小时
。3.
根据权利要求1所述的热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，其特征在于，
S1
中所述温度
t1为
20℃
，
S4
中所述依次调整恒温水浴锅控制流入抛光加工区域的磁流变抛光液温度为
30℃、40℃、50℃
和
60℃。4.
根据权利要求1所述的热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光过程中磁流变抛光液补水方法，其特征在于，
S1
中开展热力
‑
化学效应辅助永磁小球头磁流变抛光实验过程中的湿度控制在
40
±
0.2
％
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明君，田金川，刘赫男，程健，吴春亚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：