[发明专利]一种超精密曲面磁流变加工装置及方法

说明书

本发明提供一种超精密曲面磁流变加工装置及方法，包括夹具、工件、移动组件、摆动机构、自调机构、曲面模具以及磁场调节器，所述移动组件下端安装摆动机构，所述摆动机构的活动端设置竖向布置的自调机构，所述自调机构背离摆动机构一端连接磁场调节器且磁场调节器与曲面模具上端开设的曲面槽内壁贴合布置，所述曲面模具下端设置工件并延伸入工件的待加工曲面内，且曲面模具的外表面与工件的待加工曲面之间形成磁流变液腔，所述工件夹持安装在与机床底部旋转机构连接的夹具上，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：用于保证磁场调节器与工件上待加工曲面的对应加工位之间距离不变，用于提升加工效果。

技术领域

本发明是一种超精密曲面磁流变加工装置及方法，属于磁流变加工技术领域。

背景技术

随着光学、电子、通讯等高新技术产业的飞速发展，越来越多的曲面零部件被广泛的应用。尤其是在电子产业，许多手机、手表等电子产品的屏幕和外壳的设计已逐渐趋向于曲面，然而，这些曲面零件都是硬脆材料，且要获得高质量表面粗糙度，这对曲面加工抛光技术提出了严格要求。磁流变加工是一种有效的超精密加工技术，其利用磁流变抛光液在磁场中硬化成柔性抛光模，通过施加抛光模与工件间的相对运动，从而实现工件表面的加工。

现有技术中超精密曲面磁流变加工装置利用磁场调节器产生磁场，并控制柔性抛光模，实现加工作业，但是在对曲面进行全方位加工时，磁场调节器与柔性抛光模将沿着加工表面运动，在运动过程中，磁场调节器与曲面工件的对应加工位之间距离产生变化，导致励磁间隙改变，影响柔性抛光模的形成，最终影响加工效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种超精密曲面磁流变加工装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种超精密曲面磁流变加工装置，包括夹具、工件、移动组件、摆动机构、自调机构、曲面模具以及磁场调节器，所述移动组件下端安装摆动机构，所述摆动机构的活动端设置竖向布置的自调机构，所述自调机构背离摆动机构一端连接磁场调节器且磁场调节器与曲面模具上端开设的曲面槽内壁贴合布置，所述曲面模具下端设置工件并延伸入工件的待加工曲面内，且曲面模具的外曲面与工件的待加工曲面之间形成磁流变液腔，所述工件夹持安装在与机床底部旋转机构连接的夹具上。

进一步地，所述移动组件包括与机床顶部升降机构连接的U型架，所述U型架内部转动连接纵向布置的丝杆，所述U型架后端固定连接驱动器的固定端且驱动器的输出轴与丝杆固定连接，所述丝杆环形端通过滚珠螺母副连接螺母座且螺母座滑动连接在U型架内部，所述U型架内部固定连接纵向布置导向件且导向件处在丝杆侧方，所述导向件贯穿螺母座并与螺母座滑动连接，所述螺母座下端固定连接摆动机构的固定端，所述U型架左右两端中部位置固定连接横截面呈L型的连接架的横向部，两个所述连接架的竖向部分别固定在曲面模具左右两端。

进一步地，所述摆动机构包括固定在螺母座下端的摆动驱动设备的固定端，所述螺母座下端固定连接U型板且U型板处在摆动驱动设备外侧，所述U型板下端活动安装可左右摆动的活动板且活动板延伸入U型板内部，所述摆动驱动设备的输出轴贯穿活动板以及U型板并与U型板转动连接，且摆动驱动设备的输出轴与活动板固定连接，所述活动板下端固定连接自调机构。

进一步地，所述自调机构包括固定在活动板下端的套筒，所述套筒下端活动安装连接件且连接件延伸入套筒内部，所述连接件上端固定连接活塞且活塞活动安装在套筒内部，所述套筒内部顶端固定连接第一磁铁，所述活塞上端固定连接第二磁铁，所述第二磁铁设置在第一磁铁正下方且第一磁铁与第二磁铁相互排斥布置，所述连接件下端固定连接磁场调节器。

进一步地，所述套筒环形内壁下侧开设卡槽，且卡槽上装配用于限制活塞的卡簧，所述卡簧上端贴合设置防护件且防护件粘接在活塞下端，所述防护件套装在连接件外端。

进一步地，所述磁场调节器外端下侧边缘位置固定连接横截面呈扇形的球头件，所述球头件的曲面端均匀镶嵌第一滚动件且第一滚动件与曲面槽内壁贴合布置。