一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置制造方法及图纸

技术编号:41218142 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-09 23:39
本技术公开了一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,包括采用行星齿轮机构的励磁机构和抛光盘;所述励磁机构包括主动轴、外壳、支撑架、主动齿轮、从动轴、行星齿轮以及齿圈,在外壳的下方设有抛光盘,所述抛光盘中设有数个呈圆形分布并用于固定待抛光工件的工件夹具,还包括驱动装置,与工件夹具连接,用于驱动工件夹具带动待抛光工件绕竖向轴线自转。本技术磁场强度易于调节,通过磁场旋转使加工质量更加稳定,工件表面不易产生定向纹理,加工压力分布均匀,加工质量好且加工效率高,易于推广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁流变光整加工,尤其涉及一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置


技术介绍

1、随着科技的发展,制造业对精密加工的要求日益增强,对精密加工的技术要求也越来越严格,磁流变抛光作为一种超精密加工的方法为高端技术产业在获取高精度表面方面提供很大的帮助。磁流变抛光作为一种先进的光学表面加工技术是利用磁流变抛光液的流变特性在磁场的作用下形成柔性缎带的“微磨头”,在磁流变抛光液与工件表面产生较大的剪切应力来实现工件表面的材料去除。

2、然而,现有的磁流变抛光装置一般采用永磁体产生磁场,由于永磁铁磁流变抛光装置具有边缘效应且磁场强度不易控制,容易导致抛光工件表面质量不均匀,同时也造成抛光工件表面材料去除率不一致,同时,现有的磁流变抛光装置的抛光工件一般是固定不动的,在抛光时容易在工件表面形成定向纹理,从而影响工件的表面质量。针对平面加工容易出现抛光表面加工不均匀的问题,我国专利cn201510801886.4提出了一种动态磁场自锐的磁流变抛光装置,实现了抛光过程中的恒压力控制,但是由于装置结构限制,磁流变效应产生的抛光垫中“微磨头”间隙较大,影响加工效率,而且改变磁场强度需要人工拆卸更换永磁体,过程繁琐。


技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足,本技术所要解决的技术问题是:提供一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,解决了现有技术磁场强度不易控制、加工质量不均匀、工件表面质量较差、加工效率低的问题。

2、为了解决上述技术问题,本技术采用了如下的技术方案:

3、一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,包括励磁机构和抛光盘;所述励磁机构包括主动轴、外壳、支撑架、主动齿轮、从动轴、行星齿轮以及齿圈,所述齿圈位于外壳内,并与外壳固定连接,该齿圈为内侧具有齿的齿圈;所述主动轴与齿圈同轴心线设置,并贯穿外壳的顶板,且与外壳转动连接;所述主动齿轮位于外壳内,并套设在主动轴上,且能随主动轴同步转动;在主动齿轮与齿圈之间,绕主动齿轮一周分布有数个行星齿轮,各行星齿轮均同时与主动齿轮和齿圈啮合;所述支撑架通过轴承与主动轴转动连接,各行星齿轮分别与从动轴相连,所述从动轴通过轴承与支撑架转动连接;在主动轴和从动轴内嵌设有中心励磁线圈,在主动齿轮和行星齿轮上分别绕中心线圈一周设有数个外围励磁线圈;

4、所述抛光盘具有用于盛装磁流变抛光液的凹槽,所述励磁机构靠近中心励磁线圈和外围励磁线圈的一侧伸入该凹槽内;在所述凹槽的槽底设有数个工件夹具,其中,数个工件夹具均位于励磁机构的下方,且当待抛光工件安装在工件夹具上时,待抛光工件与励磁机构之间具有间隙;

5、在抛光盘背离凹槽的一侧,对应各工件夹具分别设有一驱动装置,所述驱动装置与对应的工件夹具连接,并能够带动工件夹具转动。

6、作为优化,所述外壳为与主动轴同轴设置的圆柱形壳体结构,其底板下侧绕其一周分布有数条楔形凸起,使其底板形成一挤压盘,所述楔形凸起呈扇形并沿挤压盘的径向设置,该楔形凸起的高度沿挤压盘的中心向边缘逐渐增大,各楔形凸起沿挤压盘的圆周方向相对应的一侧到另一侧的厚度逐渐增大或减小。

7、作为优化,所述中心励磁线圈和外围励磁线圈均靠近外壳的底板。

8、作为优化,所述中心励磁线圈和外围励磁线圈均通过电刷环结构供电。

9、作为优化,所述工件夹具包括水平设置并可转动安装在凹槽槽底上的底板,底板的相对两侧向上侧弯折形成两个相对的耳板,在两个耳板上相对设置有锁紧螺栓,用于固定待抛光工件。

10、作为优化,所述驱动装置包括竖向设置在底板下侧的连接轴,所述连接轴可转动的贯穿凹槽的槽底并通过一联轴器与一驱动电机的电机轴连接,所述驱动电机通过电机支架固定在抛光盘上,所述驱动电机能够驱动底板带动工件夹具绕所述连接轴自转。

11、本申请与现有技术相比具有以下有益效果:

12、本技术

13、1、针对磁流变抛光过程中磁场分布不均匀导致表面加工质量不均的问题,采用行星轮式磁场发生装置,利用行星轮转动带动磁场在抛光区内转动,使得在抛光过程中磁链更新速度增快,磨粒跟随磁链运动的速度更快,同时磁性颗粒重新成链时也使工件表面的磨粒更新,工件运动过后,在工件运动处的磨粒能够匀速补齐,提高了磁流变抛光的加工效率。

14、2、使用电磁线圈作为磁流变抛光的磁场发生装置,通过控制输入电流的大小来控制磁场强度,避免了永磁体磁场强度不能改变的问题,控制输入电流的大小来控制主动齿轮线圈与行星齿轮线圈产生的磁场强度,在抛光区内形成动态梯度磁场,不仅增加了磁链的更新速度,也提高了有效磨粒的利用率,同时,在抛光结束后,通过断电来实现退磁,使后续操作更加便捷。

15、3、通过将工件下置,加工时工件表面浸泡在磁流变抛光液中,在磁场作用下磁性颗粒成链将磨粒析出在工件表面,同时增加楔形块装置,利用楔形区产生的压力使磨粒对工件表面的作用力增大,提高了磁流变抛光的效率,同时布置楔形区使工件表面的压力分布更加均匀,提高了抛光质量。

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【技术保护点】

1.一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,包括励磁机构和抛光盘;其特征在于,所述励磁机构包括主动轴、外壳、支撑架、主动齿轮、从动轴、行星齿轮以及齿圈,所述齿圈位于外壳内,并与外壳固定连接,该齿圈为内侧具有齿的齿圈;所述主动轴与齿圈同轴心线设置,并贯穿外壳的顶板后伸入外壳内,且与外壳转动连接;所述主动齿轮位于外壳内,并套设在主动轴上,且能随主动轴同步转动;在主动齿轮与齿圈之间,绕主动齿轮一周分布有数个行星齿轮,各行星齿轮均同时与主动齿轮和齿圈啮合;所述支撑架通过轴承与主动轴转动连接,各行星齿轮分别与一从动轴相连,所述从动轴通过轴承与支撑架转动连接;在主动轴和从动轴内嵌设有中心励磁线圈,在主动齿轮和行星齿轮上分别绕中心线圈一周设有数个外围励磁线圈;

2.根据权利要求1所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述外壳为与主动轴同轴设置的圆柱形壳体结构,其底板的下侧绕其一周分布有数条楔形凸起,使底板形成一挤压盘,所述楔形凸起呈扇形并沿挤压盘的径向设置,该楔形凸起的高度沿挤压盘的中心向边缘逐渐增大,各楔形凸起沿挤压盘的圆周方向相对应的一侧到另一侧的厚度逐渐增大或减小。

3.根据权利要求1所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述中心励磁线圈和外围励磁线圈均靠近外壳的底板。

4.根据权利要求1所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述中心励磁线圈和外围励磁线圈均通过电刷环结构供电。

5.根据权利要求1所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述工件夹具包括水平设置并可转动安装在凹槽槽底上的底板,底板的相对两侧向上侧弯折形成两个相对的耳板,在两个耳板上相对设置有锁紧螺栓,用于固定待抛光工件。

6.根据权利要求5所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述驱动装置包括竖向设置在底板下侧的连接轴,所述连接轴可转动的贯穿凹槽的槽底并通过一联轴器与一驱动电机的电机轴连接,所述驱动电机通过电机支架固定在抛光盘上,所述驱动电机能够驱动底板带动工件夹具绕所述连接轴自转。

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【技术特征摘要】

1.一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,包括励磁机构和抛光盘;其特征在于,所述励磁机构包括主动轴、外壳、支撑架、主动齿轮、从动轴、行星齿轮以及齿圈,所述齿圈位于外壳内,并与外壳固定连接,该齿圈为内侧具有齿的齿圈;所述主动轴与齿圈同轴心线设置,并贯穿外壳的顶板后伸入外壳内,且与外壳转动连接;所述主动齿轮位于外壳内,并套设在主动轴上,且能随主动轴同步转动;在主动齿轮与齿圈之间,绕主动齿轮一周分布有数个行星齿轮,各行星齿轮均同时与主动齿轮和齿圈啮合;所述支撑架通过轴承与主动轴转动连接,各行星齿轮分别与一从动轴相连,所述从动轴通过轴承与支撑架转动连接;在主动轴和从动轴内嵌设有中心励磁线圈,在主动齿轮和行星齿轮上分别绕中心线圈一周设有数个外围励磁线圈;

2.根据权利要求1所述的一种基于楔形动压的行星轮动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述外壳为与主动轴同轴设置的圆柱形壳体结构,其底板的下侧绕其一周分布有数条楔形凸起,使底板形成一挤压盘,所述楔形凸起呈扇形并沿挤压盘的径向设置,该楔形凸起的高度沿挤压盘的中心向边...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈松喻红邵一伦
申请(专利权)人:重庆理工大学
类型:新型
国别省市:

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