本实用新型专利技术涉及一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，包括抛光槽、方波发生器和放大器，所述的抛光槽内放有混有非磁性磨料及防锈剂的磁性液体，外绕有锥形线圈；所述的方波发生器通过所述的放大器在所述的锥形线圈两端施加方波脉冲电压，使锥型线圈产生交变梯度磁场。通过施加交变高频梯度磁场产生超声振动使工件表面与由磨料形成的研磨层发生相对运动，就可以实现对复杂形面工件的精密光整加工，并且加工过程具有自动化的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种光整加工装置，特别是涉及一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置。
技术介绍
由沟、槽、孔、棱柱、棱锥、窄缝等异形面与平面或曲面构成的表面称为结构化表面，在各类精确工件的制造中，越来越多地对结构化表面的表面粗糙度提出高的要求，例如精密的注塑模具，为保证注塑质量，不但对涉及注塑件表面的模具面有极高要求，甚至对注塑流道的表面粗糙度也有很高的要求。结构化表面大量存在于模具制造领域，在模具加工中为了消除加工刀具和电火花加工在模具表面留下的痕迹，获得光滑的表面，光整加工(即抛光技术)成为必不可少的重要工艺，对于大面积的平面和曲率变化平缓的自由曲面一般首先采用机械化的抛光方法， 然后辅助以人工抛光，实现表面的光整加工，但是，对于模具结构化表面而言，由于其结构特殊，抛光工具难以很好地接触到其表面进行加工，对这些工具难以接触的表面，目前尚缺乏有效的光整加工、尤其是镜面加工方法，即使用手工操作也不能很好地解决这一问题。因此对模具结构化表面的光整加工，更是急需提供有效地解决方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，能够对复杂形面进行光整加工。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，包括抛光槽、方波发生器和放大器，所述的抛光槽内放有混有非磁性磨料及防锈剂的磁性液体，外绕有锥形线圈；所述的方波发生器通过所述的放大器在所述的锥形线圈两端施加方波脉冲电压。所述的抛光槽的形状为直筒形。所述的磁性液体由IOnm的!^e3O4固体微粒通过表面活性剂分散在聚α -烯烃合成油中制备而成。所述的非磁性磨料为碳化硅。所述的放大器通过独立的可调电源电路供电；所述的可调电源电路由依次相连的调压电路、桥式整流电路和滤波电路组成。所述的锥形线圈通过三线并绕的方式绕制而成。所述的抛光槽开口处放有与示波器相连的压电陶瓷换能器；所述的示波器与所述的放大器的输出端相连。有益效果由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果因为在磁场作用下磁性液体的流变学性能会迅速发生变化，其剪切屈服应力和粘度也将大为提高，其中的磁性固体微粒形成的链状结构像粘结剂一样将磨料夹持在其间， 形成一种半固体状态的柔性磨具，能够与工件表面形成良好的接触并形成一个柔性研磨层，通过施加交变高频梯度磁场产生超声振动使工件表面与该研磨层发生相对运动，就可以实现对复杂形面工件的精密光整加工，并且加工过程具有自动化的特点。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的放大器电路图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本技术的实施方式涉及一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，如图 1所示，包括抛光槽1、方波发生器2和放大器3。所述的抛光槽1内放有混有非磁性磨料及防锈剂的磁性液体4，外绕有锥形线圈5。所述的方波发生器2通过所述的放大器3在所述的锥形线圈5两端施加方波脉冲电压。所述的示波器6与所述的放大器3的输出端相连。磁性液体是采用直径lO(nm)左右的磁性固体微粒包裹一层表面活性剂分子后， 均勻地分散在水、油、脂等载液中形成的稳定的胶体溶液，磁性液体既具有铁磁体的强磁性，又有一般液体的流动性，是一种具有强磁化性质的特殊功能液体。将适当比例的非磁性磨料及防锈剂分散到磁性液体中，在没有磁场作用的情况下该液体呈现稳定的悬浮液状态，但在磁场作用下该液体的流变学性能会迅速发生变化，其剪切屈服应力和粘度也将大为提高，其中的磁性固体微粒形成的链状结构像粘结剂一样将磨料夹持在其间，形成一种半固体状态的柔性磨具，该磨具会在与之相接触的工件表面形成一个柔性研磨层，通过施加交变高频梯度磁场产生超声振动使工件表面与该研磨层发生相对运动，就可以实现对复杂形面工件的精密光整加工。下面以一个具体的实施例进一步说明本技术。本实施例中，磁性液体4由IOnm左右的!^e3O4通过表面活性剂分散在聚α -烯烃合成油中制备而成；非磁性磨料为碳化硅，可根据加工工件表面粗糙度要求选择100目、120 目等的碳化硅。如图2所示，要使锥型线圈5产生交变梯度磁场，则输入锥形线圈5的电流必须为锯齿波电流，要产生锯齿波电流，需在锥形线圈5两端加以方波脉冲电压，所以电路是由频率可调的方波发生器2和放大器3组成的。为了使驱动功率可变，放大器3由独立的可调电源电路供电。该可调电源电路由依次相连的调压电路、桥式整流电路和滤波电路组成。选用0. 25m3直筒作为抛光槽1，为了减弱趋肤效应的影响，采用Φ = 0. 47mm的漆包线以三线并绕的方式，绕制出一个ω = 2000匝的锥型线圈5，锥形线圈5的电感L应为 4mH。螺线管轴线方向上的磁场梯度取决于锥形线圈5空腔大小、锥形线圈5半径衰减速度、 锥形线圈5匝数和螺线管电流。 如图1所示，进行加工时，将混有非磁性磨料(即碳化硅)和防锈剂的磁性液体4 注入绕有锥形线圈5的直筒形抛光槽1中，将一个待加工工件7放入磁性液体4中。压电陶瓷换能器平放在直筒形抛光槽1的开口处。方波发生器2通过放大器3为锥形线圈5提供一个锯齿波脉冲电流，锯齿波脉冲电流通过锥形线圈5产生交变梯度磁场，交变梯度磁场作用于磁性液体4，使磁性液体4的内压强发生交变，从而使磁性液体4的体积发生伸缩。由于磁性液体4放置在直筒形的抛光槽1中，故磁性液体4截面积不变，磁性液体4在高度方向产生伸缩，这种伸缩表现为磁性液体4在高度方向的机械振动，从而激励空气产生声波， 声波通过压电陶瓷换能器转化为电信号，该电信号可通过与压电陶瓷换能器相连的示波器 6显示，以此来检测磁性液体4的磁致伸缩效应，更好地控制对加工工件7的光整加工。在加工工件7上方还可以与电机的输出轴相连，在进行光整加工时，打开电机使加工工件7旋转，从而实现对加工工件7的复合光整加工。权利要求1.一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，包括抛光槽(1)、方波发生器(2)和放大器(3)，其特征在于，所述的抛光槽(1)内放有磁性液体G)，外绕有锥形线圈(5)；所述的方波发生器( 通过所述的放大器C3)在所述的锥形线圈( 两端施加方波脉冲电压。2.根据权利要求1所述的磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，其特征在于，所述的抛光槽(1)的形状为直筒形。3.根据权利要求1所述的磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，其特征在于，所述的非磁性磨料为碳化硅。4.根据权利要求1所述的磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，其特征在于，所述的放大器C3)通过独立的可调电源电路供电；所述的可调电源电路由依次相连的调压电路、桥式整流电路和滤波电路组成。5.根据权利要求1所述的磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，其特征在于，所述的锥形线圈(5)通过三线并绕的方式绕制而成。6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，其特征在于，所述的抛光槽(1)开口处放有与示波器(6)相连的压电陶本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种磁性液体磁致伸缩超声振动光整加工装置，包括抛光槽（１）、方波发生器（２）和放大器（３），其特征在于，所述的抛光槽（１）内放有磁性液体（４），外绕有锥形线圈（５）；所述的方波发生器（２）通过所述的放大器（３）在所述的锥形线圈（５）两端施加方波脉冲电压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王正才，
申请(专利权)人：宁波职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：97
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