[发明专利]一种电场不断变化的液态金属抛光装置及方法

说明书

本发明公开了一种电场不断变化的液态金属抛光装置及方法，包括操作台、第一永磁体、叶片、直线驱动模块、正电极、第二永磁体、负电极、液态金属抛光液、抛光容器、工作平台、固定轴和抛光腔体，抛光容器内部设置有容纳液态金属抛光液的抛光腔体，抛光腔体的两侧分别安装有第一永磁体和第二永磁体，负电极布置在叶片的固定轴上，正电极呈棍状，正电极竖直设置在叶片的正上方；本发明通过抛光金属液中的金属离子对工件进行抛光，可以抛光更加细微的表面，获得的抛光精度更高；采用直线驱动模块驱动正电极往复移动，使正电极和负电极形成的正弦波电场稳定在叶片所在区域内循环变化，从而高效利用磨粒对叶片边缘进行抛光。

技术领域

本发明涉及液态金属抛光技术领域，更具体的说，尤其涉及一种电场不断变化的液态金属抛光装置及方法。

背景技术

液态金属通常是指在常温下呈液态的合金功能材料，如熔点在30℃以下的金属及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作温区内呈液态的低熔点合金材料。液态金属抛光液抛光技术指当混有磨料的液态金属抛光液在磁场的作用下与工件抛光表面发生相对运动时，液态金属抛光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。

对于复杂曲面的加工，例如对叶片进行加工，无法使用传统的抛光来进行，因此，类似磨粒流加工和液态金属加工的方法应运而生，然而，单纯的液态金属抛光或磨粒流加工的效率较低，且加工质量也有着一定的局限性，且对工人自身的技艺依赖性很强，且生产效率低、加工周期长、易使表面产生破坏层和变质层，加工质量不容易得到保证，对加工的表面有很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的技术单纯利用磨粒流抛光或单纯利用液态金属进行抛光导致的加工效率低、技艺依赖性强、加工周期长的问题，提出了一种电场不断变化的液态金属抛光装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种电场不断变化的液态金属抛光装置，包括操作台、第一永磁体、叶片、直线驱动模块、正电极、第二永磁体、负电极、液态金属抛光液、抛光容器、工作平台、固定轴和抛光腔体，所述操作台和抛光容器均安装在工作平台上；抛光容器内部设置有容纳液态金属抛光液的抛光腔体，抛光腔体的两侧分别安装有第一永磁体和第二永磁体，且第一永磁体和第二永磁体均竖直平行设置，第一永磁体和第二永磁体相靠近的两个面的磁极相反；叶片通过固定轴固定安装在抛光容器内部并全部浸没在抛光腔体的液态金属抛光液中；所述负电极布置在叶片的固定轴上，正电极呈棍状，正电极竖直设置在叶片的正上方，抛光容器上端设置有圆孔，正电极穿过抛光容器上方的圆孔，正电极的下端浸入到液态金属抛光液中，正电极的上方与直线驱动模块连接，直线驱动模块工作时带动正电极沿圆孔上下运动。

进一步的，所述直线驱动模块为丝杠驱动模块，所述丝杠驱动模块包括电机、滚珠丝杠、滚珠丝杠座、支撑板、丝杠螺母和连接件，所述正电极的上方与连接件固定连接；所述抛光容器的上端还设置有支撑板，电机竖直安装在支撑板上，滚珠丝杠的上端连接电机并受电机驱动，滚珠丝杠的下端通过滚珠丝杠座连接在抛光容器的顶部；所述连接件上还设置有丝杠螺母，丝杠螺母套装在滚珠丝杠上，电机运动时通过带动滚珠丝杠转动，进而带动由丝杠螺母、连接件和正电极组成的整体上下运动。

进一步的，所述负电极呈弧形，且负电极贴在用于固定叶片的固定轴的下端。

进一步的，所述电机通过联轴器连接滚珠丝杠的上端。

进一步的，所述负电极和正电极均与操作台连接，负电极和正电极由操作台来控制通电情况。

进一步的，操作台通过改变流经正电极的电流频率或电压频率的大小来改变由正电极和负电极形成电场的状态。液态金属抛光液中的电场为正电极与负电极电场的叠加，使得液态金属在液态金属抛光液中的叶片边缘位置和液态金属抛光液底部位置进行高频振动。液态金属在底部的高频振动可以携带起落在液态金属抛光液底部的磨粒，在叶片边缘高频振动可以对抛光区域进行高效抛光。