[发明专利]永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法

说明书

本发明涉及一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法。包括机架、公转机构、自转机构、装夹头、抛光盘、磁场发生机构；其中，磁场发生机构包括安装座、多个径向充磁的柱形的第一永磁体、多个轴向充磁的第二永磁体、多个轴向充磁的第三永磁体；每一个第二永磁体的四周均间隔安装有多个第三永磁体，以共同组成一个永磁块；多个永磁块阵列安装于安装座的顶部，第二永磁体和第三永磁体朝向抛光盘的一端的磁极分别是N极和S极；安装座上间隔设有多个安装腔，多个第一永磁体分别横向且转动安装于多个安装腔中，转动第一永磁体，能够在抛光盘中形成磁场或使磁场消退。本发明通过转动第一永磁体，可实现充磁和消磁，便于抛光盘的清理。

技术领域

本发明属于磁流变抛光技术领域，更具体地，涉及一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法。

背景技术

磁流变抛光机是通过对磁流变液施加磁场，使磁流变液中的细微铁粒带有磁性并汇聚形成抛光垫，进而形成固-液相状态对工件表面进行抛光。但是由于磁流变液工作完之后会带有磁性，使得磁流变液中的细微铁粒会附着在抛光盘的表面难以清洗干净，从而使得每次加工完需花费较多时间清理抛光盘，最终影响抛光效率。

现有技术中，中国专利CN200810031897.9，提出了一种用于超大口径非球面光学零件的磁流变抛光装置，该装置将工件放置于抛光轮下方，工件表面于抛光轮之间形成凹形间隙，磁场发生装置安装于抛光轮内部，在工件表面与抛光轮之间的间隙中形成磁场，抛光轮带动磁流变抛光液进入间隙形成柔性抛光垫并对工件产生抛光。但是在该方法中柔性抛光垫与工件接触面积较小属于点接触需要控制装置沿工件按一定规律轨迹扫描才能实现整个表面的加工，造成抛光效率低、加工形状精度不易保证的问题。

为提高抛光效率，中国专利CN200610132495.9基于磁流变抛光原理和集群作用机理提出了一种基于磁流变效应的平坦化研磨抛光方法及其抛光装置，工件与磁流变抛光垫之间为面接触极大的提高了抛光效率。在长时间的抛光中，为保持的稳定抛光效果需要定期更换磁流变抛光液，但是在该专利中用于产生磁场的永磁体难以拆卸，磁流变抛光液在抛光盘中难以清理，需要拆除抛光盘后进行磁流变液的更换，步骤较繁琐。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种永磁式集群磁流变抛光机构及抛光方法，抛光效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种永磁式集群磁流变抛光机构，包括机架、公转机构、自转机构、装夹头、用于盛装磁流变液的抛光盘、以及磁场发生机构；所述的公转机构安装于机架上，所述的自转机构与公转机构的输出端连接，所述的公转机构驱动自转机构进行公转运动；所述的装夹头与自转机构的输出端连接，所述的自转机构驱动装夹头进行自转运动；所述的抛光盘位于公转机构和自转机构的下方，所述的磁场发生机构安装于机架上，位于抛光盘的正下方，且在抛光盘内形成磁场以使磁流变液形成柔性抛光垫。

在其中一个实施例中，所述的磁场发生机构包括位于抛光盘正下方的安装座、多个径向充磁的第一永磁体、多个轴向充磁的第二永磁体、多个轴向充磁的第三永磁体；每一个第二永磁体的四周均间隔安装有多个第三永磁体，第二永磁体与其四周的第三永磁体共同组成一个永磁块；多个永磁块阵列安装于安装座的顶部，且所述的第二永磁体朝向抛光盘的一端为N极，朝向安装座的一端为S极；所述的第三永磁体朝向抛光盘的一端为S极，朝向安装座的一端为N极；在所述的安装座上间隔设有多个安装腔，所述的安装腔位于永磁块的下方；多个第一永磁体分别横向且转动安装于多个安装腔中，转动所述的第一永磁体，能够在抛光盘中形成磁场或使磁场消退。

在本发明中，抛光过程中，工件同时公转和自转，使得工件表面受到的摩擦力更加的均匀，抛光效果更好；另外，本发明设计的磁场发生机构，通过旋转第一永磁体，可使得第二永磁体和第三永磁体在抛光盘上方形成磁场，或者使得第二永磁体和第三永磁体产生的磁场在抛光盘下方形成回路，而抛光盘上方磁场强度较小；实现了充磁和消磁，且操作简单，便于抛光盘的清理。