[发明专利]磁流变液回转内表面抛光系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及利用磁流变液进行抛光的技术领域，尤其是一种利用磁流变液对回转内表面进行抛光的磁流变液回转内表面抛光系统。

背景技术

磁流变液在磁场的作用下会由液体状态逐渐转变成固体状态，粘度逐渐变大，在其中加入适量磨料即可形成带有许多由磨料形成的柔性磨头的磁流变液丝带。磁流变液抛光技术指当混有磨料的磁流变液在磁场的作用下与工件抛光表面发生相对运动时，磁流变液丝带上的柔性磨头对抛光表面产生大的切削力，从而对工件抛光表面进行抛光。经专利检索，虽然已经有学者提出利用磁流变液抛光技术对工件表面进行抛光，但当前主要集中于对外圆面或者是平面进行抛光，利用磁流变液对回转内表面进行抛光的应用尚未见报道。然而回转内表面的抛光一直是机械制造加工领域的一个难点，尤其是对非回转体上的回转内表面进行抛光，很难采用一般的技术对回转内表面进行表面均匀而又超光滑的抛光。

 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种磁流变液回转内表面抛光系统，适用于对回转内表面有高精度加工要求的应用场合，尤其适用于对非回转体上回转内表面的抛光。

为了高效的完成对回转内表面的抛光，获得表面均匀一致而又粗糙度小的抛光回转内表面，本发明所采用的技术方案如下所述。

本发明所述的磁流变液回转内表面抛光系统主要由数控系统、抛光工件、心轴、磁场发生装置和抛光池组成，其中：1）所述的抛光工件固定于抛光池中，保证磁流变液与回转内表面的充分接触；2）所述的心轴轴心线与抛光工件上回转内表面轴心线重合，并置于抛光工件回转内表面中，从而保证同时对抛光工件回转内表面各点进行抛光；3）所述的磁场发生装置的磁场一极为心轴，另一极沿着抛光工件周向布置，从而保证回转内表面截面受到大小一致的磁场力，且沿着回转内表面母线各点产生的磁场力大小可调，通过调节母线各点的磁场力的大小保证母线为曲线的回转内表面母线各点磨削量大小一致，从而获得均匀一致的抛光精度；4）所述的抛光池中装有适量混有磨料的磁流变液。

所述的抛光工件回转内表面母线为直线或曲线，不仅仅限制于抛光母线为直线的内圆柱面，而是可用于抛光各种回转内表面。

所述的心轴母线为与抛光工件回转内表面母线相同的直线或者曲线，其一端与数控系统的数控主轴连接，另一端顶在顶尖上。对回转内表面进行抛光时，心轴带动在磁场作用下呈半固体状态的混有磨料的磁流变液柔性磨头与回转内表面发生相对运动，按照设定的程序对回转内表面母线各点进行均匀一致的抛光，最终达到要求的抛光精度。

所述的抛光池可根据需要加入磁流变液循环装置，以便于更好的循环和利用磁流变液。

特别地，当回转内表面母线为曲线时，所述的心轴可由被Y平面剖分的两部分组装而成，从而保证抛光轴顺利的装入抛光工件回转内表面中。

特别地，当回转内表面母线为曲线时，由于所述的心轴母线各点线速度不一样，通过调节抛光工件母线各点的磁场力的大小保证抛光工件母线各点磨削量大小一致。

根据上述技术方案，本发明具有以下有益效果。

1.加工表面均匀，精度高。本发明所述的磁流变液回转内表面抛光系统通过磁场发生装置调节回转内表面母线各点受到的磁场力的大小，从而保证母线各点受到大小一致的磨削力，进而获得表面均匀、精度高的抛光工件回转内表面。

2.尤其适用于非回转体抛光工件的回转内表面抛光。本发明所述的磁流变液回转内表面抛光系统通过心轴的转动带动混有磨料的磁流变液柔性磨头与抛光工件回转内表面发生相对运动，而不需依靠抛光工件本身的回转，不受抛光工件外形轮廓的限制，故而可轻易抛光采用传统方法难以抛光的非回转体抛光工件的回转内表面。

3.抛光效率高。本发明所述的磁流变液回转内表面抛光系统同时对回转内表面的各点进行抛光，故而抛光效率极高。

4.结构简单可靠。本发明所述的磁流变液回转内表面抛光系统可在现有机床上稍加改装：加入磁场发生装置和抛光池，即可组成简易的抛光系统。

 

附图说明

图1 磁流变液回转内表面抛光系统原理图。

图2 抛光工件母线为曲线的回转内表面与抛光轴示意图。

其中：1-数控系统，1a-数控主轴，1b-顶尖，2-抛光工件，2a-回转内表面，2b-回转内表面母线，3-心轴，3a-心轴母线，4-磁场发生装置，5-抛光池，5a-磨料。

 

具体实施方式

为了更好的解释说明本发明，现结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。