[实用新型]一种振动辅助辊式磁流变抛光装置

说明书

本实用新型涉及一种振动辅助辊式磁流变抛光装置，属于超精密加工领域。Z轴运动系统通过螺钉与底座平台连接，X轴运动机构通过螺钉与Z轴运动系统连接，Y轴运动机构通过螺钉与底座平台连接，XY轴振动装置通过螺钉与Y轴运动机构的垫块连接，抛光机构通过螺钉与X轴运动机构连接，磁流变液循环系统通过螺钉与抛光机构连接。优点是使磨粒分布的更加均匀，并且振动可以改变抛光力的方向，使抛光力分布更加均匀，在清理上一工序产生的划痕的同时避免了产生新划痕，从而提高了抛光精度；提高了磁流变抛光液的利用率，节省成本，利于散热。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工领域，尤指一种振动辅助辊式磁流变抛光装置。

背景技术

伴随着科学技术的不断更新，制造业中各种技术问题逐渐显露，工件表面粗糙度的问题得到了广泛关注，尤其是在航天、半导体等领域，改善工件表面粗糙度的途径之一就是超精密抛光技术。

为了克服传统抛光的局限性，日本在80年代初期，将磁介质辅助抛光法应用于光学加工，90年代初期，W.I.Kordonski,I.V.Prokhorov及其合作者将电磁学与流体动力学理论结合于光学加工中，磁流变抛光技术正式诞生，从此往后，磁流变抛光技术真正应用于超精密抛光领域。磁流变抛光技术具有无刀具磨损，抛光精度高，成本适中等优点，利用磁流变抛光技术，工件表面粗糙度可以达到一个更理想化的层次。传统的磁流变抛光中存在很多不足，尤其是抛光时磁流变液分布不均匀，导致工件表面粗糙度大大下降。进而，日本秋田县立大学学者吴勇波等人对动态磁场磁流变抛光工艺做了研究，通过动态磁场使磁流变液均匀分布，被抛光工件的表面粗糙度可以达到一个更理想化的层次，随着磁流变抛光技术的不断成熟与完善，应用范围也越来越广泛，但是为了增大磨粒对工件表面的穿透深度，增加工件抛光面的材料去除量，振动辅助磁流变抛光技术被极其重视。印度德里理工学院的Mulik和Pandey等人开发了超声辅助磁性磨料精加工(UAMAF)来加工硬化后的AISI52100钢(61HRC)，成功地将振动与磁流变结合在一起，磨料颗粒穿透深度增加，对增加MAP动能进行连续敲击，同时可以软化表面毛刺，为振动辅助磁流变抛光工艺奠定了坚实的基础，但加工轨迹过于单一，抛光精度过低等问题的存在使其无法被广泛应用。长春工业大学谷岩等人提出了辊型振动辅助抛光装置及方法，成功地将非谐振类型振动和辊式抛光相结合，解决了抛光行程小、定位精度低、加工轨迹单一的问题，但抛光后工件的表面粗糙度无法达到预期结果。

所以本实用新型目标是提出一种振动辅助辊式磁流变抛光装置，将非谐振类型振动、辊式抛光、磁流变抛光三者结合在一起，可以进行高精度，高行程的抛光，通过线接触的非谐振磁流变抛光，使工件表面粗糙度达到预期效果。

发明内容

本实用新型提供一种振动辅助辊式磁流变抛光装置，以解决传统磁流变抛光技术抛光效率低的问题。

本实用新型采取的技术方案是：一种振动辅助辊式磁流变抛光装置，包括Z轴运动系统、X轴运动机构、Y轴运动机构、XY轴振动装置、磁流变液循环系统、抛光机构、底座平台，其中Z轴运动系统通过螺钉与底座平台连接，X轴运动机构通过螺钉与Z轴运动系统连接，Y轴运动机构通过螺钉与底座平台连接，XY轴振动装置通过螺钉与Y轴运动机构的垫块连接，抛光机构通过螺钉与X轴运动机构连接，磁流变液循环系统通过螺钉与抛光机构连接；

所述的Z轴运动系统包括Z轴运动机构一、Z轴运动机构二和Z轴运动基座，Z轴运动基座通过螺钉与Z轴运动机构一和Z轴运动机构二连接；

所述的Z轴运动机构一和Z轴运动机构二结构相同，其中Z轴运动机构一包括：双向导轨一、基座一、轴承座一、联轴器一、滑块一、底板一、电机一和电机一驱动的滚珠丝杠一，其中双向导轨一通过螺钉与底板一连接，电机一通过螺钉与基座一连接，基座一通过螺钉与底板一连接，电机一通过联轴器一和轴承座一与滚珠丝杠一连接，滚珠丝杠一安装在双向导轨一之间，滑块一安装在双向导轨一上；