[发明专利]一种静磁动场磁流变抛光机理试验装置及其加工方法

权利要求书

1.一种静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于包括磁流变磨料半固着柔性微磨头发生装置、静磁动场偏心转换装置、抛光盘逆向旋转装置，磁流变磨料半固着柔性微磨头发生装置包括有底座（8）、永磁极（23）、固定套（24）、转盘（12）、抛光盘（3），静磁动场偏心转换装置包括有垫片（9）、偏心套（22）、内定位环（21）、角接触球轴承（20）、外定位环（25），抛光盘逆向旋转装置包括有外齿轮（11）、行星轮（5）、内齿轮（16）、支撑件（6）、固定盘（17）、深沟球轴承（15）、安装轴（4）、静止件（18）,底座（8）装夹在机床工作台上，转盘（12）套装在底座（8）的外侧，固定套（24）装设在底座（8）的上部，且转盘（12）及固定套（24）与底座（8）连接，转盘（12）及固定套（24）保持与底座（8）同步进行轴向旋转，偏心套（22）套装在固定套（24）所设的内孔，且偏心套（22）与固定套（24）连接，永磁极（23）安装在偏心套（22）内，抛光盘（3）装设在永磁极（23）上方；垫片（9）装设在底座（8）与偏心套（22）之间，内定位环（21）套装在固定套（24）的外侧，且与固定套（24）固定在一起，角接触球轴承（20）套装在内定位环（21）的外侧，外定位环（25）套装在角接触球轴承（20）的外侧，抛光盘（3）和永磁极（23）的运动采用内定位环（21）与外定位环（25）之间的角接触球轴承（20）来分离；外齿轮（11）、三个行星轮（5）以及内齿轮（16）构成行星运动，支撑件（6）装设在转盘（12）的顶部，且支撑件（6）与转盘（12）连接，内齿轮（16）装设在支撑件（6）的顶部，且内齿轮（16）与支撑件（6）连接在一起，安装轴（4）通过深沟球轴承（15）固定在行星轮（5）的内孔，外齿轮（11）与外定位环（25）连接，固定盘（17）套装在外定位环（25）的外侧，且固定盘（17）装设在安装轴（4）的顶部，固定盘（17）与安装轴（4）连接在一起，固定盘（17）与静止件（18）进行锁紧，静止件（18）固定在机床底座上，抛光盘（3）上方需要提供磁流变液（30）。

2.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述转盘（12）通过连接螺钉（13）和支撑件（6）固定在一起；转盘（12）及固定套（24）通过螺栓（7）与底座（8）连接在一起。

3.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述内定位环（21）通过螺纹（34）与固定套（24）安装在一起。

4.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述内齿轮（16）通过固定螺栓（14）与支撑件（6）装设在一起，外齿轮（11）通过锁紧螺钉（26）和外定位环（25）固定在一起。

5.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述偏心套（22）通过平键（10）与固定套（24）连接。

6.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述固定盘（17）通过锁紧螺钉（19）和静止件（18）进行锁紧。

7.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述内定位环（21）上端开有槽口（35），内定位环（21）还设有用于定位角接触球轴承（20）内圈的台阶（29）。

8.根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述抛光盘（3）的形状为凹形，抛光盘（3）通过螺钉（1）与外定位环（25）固定在一起。

9.根据权利要求1至8任一项所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置，其特征在于上述抛光盘（3）的上方添加的磁流变液（30）的制作方法如下：在去离子水中添加质量百分比为2～20％的微米级磨料，质量百分比为15～40％的微米级羰基铁粉，质量百分比1～10％的甘油或油酸等稳定剂以及质量百分比1～10％的防锈剂。

10.一种根据权利要求1所述的静磁动场磁流变抛光机理试验装置的平面加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将静磁动场磁流变抛光机理试验装置安装在数控铣床上，工件安装在铣床主安装轴上，通过数控系统设定工件与抛光盘之间的加工间隙为0.8mm～1.4mm；

2）设定工件转速、以及带动底座的步进电机的转速，启动步进电机，添加磁流变液到抛光盘的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头；

3）启动数控铣床，在静磁动场转换机构和抛光盘逆向旋转装置的作用下产生动态磁场，在动态磁场作用下，柔性微磨头重新恢复，磁性微粒重新分布和积聚，对工件的进行恒压力抛光，实现对工件高效率、均匀化磁流变效应粗抛、半精抛及超光滑精抛。