磁场分布均匀化的小直径永磁体球形抛光头及该永磁体球形抛光头结构参数优化设计方法技术

技术编号:8295149 阅读:599 留言:0更新日期:2013-02-06 18:42
磁场分布均匀化的小直径永磁体球形抛光头及该永磁体球形抛光头结构参数优化设计方法,涉及抛光头及其结构参数优化方法。本发明专利技术解决了现有小直径永磁体球形抛光头的磁场分布不均匀、磁流变液吸附厚度、强度不一致的问题。本发明专利技术所述的抛光头是对称结构,由球头和圆柱体的球杆组成,球杆末端中心带有装配孔,球杆的首端固定有球头,球头是球体的一部分,在球杆与球头的连接处的外表面上设置有环形凹槽。本发明专利技术所述的优化方法是根据抛光头的三维仿真模型及其抛光时的工作环境采用仿真软件仿真进行磁场有限元分析,获得抛光头周围的磁场强度分布均匀误差,当所述误差小于5%时完成优化。本发明专利技术适用于对小曲率半径、异形面的磁流变抛光加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及小直径永磁体球形抛光头结构参数优化设计方法,属于永磁体球形抛光头设计及制造

技术介绍
随着现代科学技术的日益发展,在国防、航空航天及电子行业、生物医疗等领域,需要各种高精度高表面质量的光学零件,这些高精度零件其表面粗糙度Ra大多要求达到纳米量级,目前主要采用超精密切削、超精密磨削与磁流变抛光等技术手段实现其加工。对于一些形状较为简单、尺度较大的光学零件,目前常采用磁流变抛光的方法实现其加工。磁 流变抛光的基本原理是在外加磁场作用下,磁流变液的粘度、屈服强度会显著增加,在磁流变液中加入磨料,利用其固化作用对工件表面进行光整加工。磁流变抛光不会有工具磨损,磁流体的流动对工件形状的适应性好,加工热量会及时被带走,并且能达到纳米级的加工表面质量。但是,在航空航天、聚变能源及生物医疗等行业,许多尖端产品需要高精度高表面质量的异形结构零件,如熔石英半球谐振子零件、光学微透镜阵列等,这类零件由于结构形状复杂,表面多为自由曲面,并且曲面过渡部分曲率半径较小,采用常规的超精密切肖IJ、磨削与磁流变抛光加工方法难以实现其加工。针对这一情况,目前已有采用小直径球头金刚石砂轮等对其本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁场分布均匀化的小直径永磁体球形抛光头,它是对称结构,所述球形抛光头由球头(1)和球杆(2)组成,所述球杆(2)为直径为DD的圆柱体,该球杆(2)的末端中心带有直径为D的装配孔,该装配孔的深度为H,该球杆(2)的首端固定有球头(1),该球头(1)是半径为R的球体的一部分,并且该球头(1)的圆心位于球杆(2)的轴线上,球头(1)的圆心距离球杆(2)末端的距离为HH,其特征在于,在球杆(2)与球头(1)的连接处的外表面上设置有环形凹槽(3),该环形凹槽(3)的宽度为A、深度为B,环形凹槽(3)与球杆(2)末端的距离为L。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明君左泽轩刘赫男方针苏银蕊余波彭慧
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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