[发明专利]带有通孔的球形零件力流变抛光方法

说明书

本发明提供了带有通孔的球形零件力流变抛光方法，该方法利用专用的工件夹具夹持工件(5)；所述工件夹具包括夹持轴(2)，可以套设于夹持轴(2)上的上限位板(3)，以及可以固定于夹持轴(2)下端的下限位板(4)；所述夹持轴(2)上具有用于对上限位板(3)形成轴向限位的轴肩(201)；所述上限位板(3)和/或下限位板(4)上设有用于限制工件径向移动的限位阶梯；抛光加工时，工件(5)随工件夹具在装有力流变抛光液的抛光槽(1)中作自转并相对于抛光槽(1)作公转，通过与力流变抛光液的剪切作用，实现材料去除，达到表面抛光目的。该方法可以实现带有通孔的球形零件表面高效、高质量的抛光，降低人工成本，提高生产效益。

技术领域

本申请涉及精密与超精密加工技术，具体涉及带有通孔的球形零件力流变抛光方法。

背景技术

对于如图1所示的带有通孔的球形零件，因为其外表面呈球面状的特殊形状，在对其外表面的抛光时，工人使用传统的砂带机进行打磨不能保证其表面光泽的一致性，并且工人的劳动强度大、工作效率不高、污染严重。

力流变抛光技术以具有剪切增稠特性的非牛顿流体作为基液配制抛光液，抛光过程中，抛光液和工件表面之间形成的相对运动，使非牛顿流体受到剪切作用发生剪切增稠现象(可逆变化)，其粘度急剧增大，瞬间呈现类似“固体”的特性，增强了对磨粒的把持力，在加工位置形成一个柔性“固着磨具”，可实现工件表面高效、高质量的抛光；非牛顿流体抛光液的流动特性保证了其形成的“固着磨具”能与不同曲率的曲面都保持良好的吻合度，从而能用于曲面零件的抛光；同时，非牛顿流体易于获得，成本低，对环境无害。但是，对于如图1所示的球形零件的抛光加工需求，目前尚缺少合适的力流变抛光工艺。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本申请提供了一种带有通孔的球形零件力流变抛光方法，该方法可以实现带有通孔的球形零件表面高效、高质量的抛光，降低人工成本，提高生产效益。

本申请提供如下技术方案：

带有通孔的球形零件力流变抛光方法，该方法利用专用的工件夹具夹持工件；所述工件夹具包括夹持轴，可以套设于夹持轴上的上限位板，以及可以固定于夹持轴下端的下限位板；所述夹持轴上具有用于对上限位板形成轴向限位的轴肩；所述上限位板和/或下限位板上设有用于限制工件径向移动的限位阶梯；夹持状态下，夹持轴穿过工件上的通孔，工件上端与上限位板相抵，下端与下限位板相抵，上限位板与夹持轴上的轴肩相抵，下限位板与夹持轴的下端固联，对工件形成轴向限位；同时，工件通过与上限位板和/或下限位板上的限位阶梯配合实现径向限位；抛光加工时，工件随工件夹具在装有力流变抛光液的抛光槽中作自转并相对于抛光槽作公转，通过与力流变抛光液的剪切作用，实现材料去除，达到表面抛光目的。

与现有技术相比，本发明的上述力流变抛光方法采用特定的工件夹具夹持带有通孔的球形零件，并使由工件夹具夹持的工件在抛光槽中同时作公转和自转，与抛光槽中的抛光液形成相对运动，实现工件表面材料快速、均匀地去除，可以实现对带有通孔的球形零件表面的高效、高质量抛光，降低人工人本，提高生产效益。

作为优化方案，前述带有通孔的球形零件力流变抛光方法中，所述上限位板上设有与工件其中一端相适配的上限位阶梯，所述下限位板上设有与工件另一端相适配的下限位阶梯；夹持状态下，上限位阶梯和下限位阶梯分别与工件的两端配合，对工件形成径向限位。通过设置在上限位板和下限位板上的限位阶梯对工件的两端均形成径向限位，装夹稳定性和可靠性较高。

作为优化方案，前述带有通孔的球形零件力流变抛光方法中，抛光加工时，夹持轴可以垂直于水平面设置，抛光液可以没过工件1-2mm。

作为优化方案，前述带有通孔的球形零件力流变抛光方法中，为方便实施，抛光加工时，夹持轴的上端与设于公转盘上的自转轴联接，公转盘通过公转盘驱动电机驱动作转动使工件在抛光槽内作公转，自转轴通过自转驱动电机驱动作转动使工件在抛光槽内作自转。