[发明专利]一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置

摘要

本发明提供一种钛合金管内壁磁流变抛光方法及装置，磁流变液在蠕动泵作用下沿传动杆内表面泵入抛光头内腔，经抛光头中部周遭的矩形孔处溢出，分别从左右两侧流向抛光区域，在磁场作用下磁流变液的表观粘度和剪切屈服应力迅速增大，形成具有一定黏塑性的Bingham介质，随着抛光头和管壁的相对运动，Bingham介质对管壁材料进行剪切去除；参与抛光过后的磁流变液经管件两侧的磁流变液收集机构收集起来，在经过过滤、搅拌后继续参与抛光过程，实现了磁流变液的循环利用；在磁流变液循环的过程中带走了抛光区域产生的热量。本发明可对钛合金管内壁进行自动抛光，具有控制简单、抛光均匀性好、工作效率高等优点，尤其适用于细长钛合金管内壁表面的抛光处理。

主权项

1.一种钛合金管内壁磁流变抛光方法，其特征在于：磁流变液在蠕动泵作用下沿传动杆内表面泵入抛光头内腔，经抛光头中部周遭的矩形孔处溢出，分别从左右两侧流向抛光区域，在磁场作用下磁流变液的表观粘度和剪切屈服应力迅速增大，形成具有一定黏塑性的Bingham介质，随着抛光头和管壁的相对运动，Bingham介质对管壁材料进行剪切去除；Bingham介质的屈服应力大小根据磁场大小实时调节；参与抛光过后的磁流变液经管件两侧的磁流变液收集机构收集起来，再经过过滤、搅拌后继续参与抛光过程，实现了磁流变液的循环利用；在磁流变液循环的过程中带走了抛光区域产生的热量；通过对钛合金管外两侧的电磁铁施加反向电流，使得两侧电磁铁形成N‑S对接的方式，减少在空气中的漏磁，保证抛光区域的磁场强度，通过改变励磁电流的大小，实现对抛光区域的磁场控制；具体步骤如下：步骤1、将工件安装在左右夹具上，调节XZ工作台使抛光头处于钛合金管内壁中心位置处，调整电磁铁安装位置使得电磁铁和抛光头右端面对齐，在步进电机脱机状态下转动滚珠丝杠调至抛光头与钛合金管右端面对齐，此时钛合金管、抛光头、电磁铁的右侧端面应处于齐平状态；步骤2、调整电磁铁线圈电流，使抛光区域内的磁感应强度为80‑200mT；步骤3、利用蠕动泵将磁流变液通过传动杆泵入抛光头内腔，磁流变液经抛光头中部周遭的矩形孔处溢出，分别从左右两侧流向抛光区域，磁流变液在磁场作用下表观粘度和屈服应力迅速增大，随着磁流变液的持续泵入，当磁流变液流出抛光区域随磁场的衰减表观粘度和屈服应力迅速减小至原始状态，从左侧抛光区域流出的磁流变液从左夹具开孔处流出，在离心力的作用下磁流变液飞溅在漏环内表面,在重力作用下流入漏环下面的漏槽中，同理从右侧抛光区域流出的磁流变液沿右夹具内表面流出收集在漏槽中，将收集的磁流变液经过滤搅拌后继续通过蠕动泵泵入抛光区域参与抛光，实现磁流变液的循环利用；步骤4、启动调速电机，调节工件转速为800‑1300r/min；启动步进电机，调节抛光头往复移动速度为0.5‑2mm/s，往复行程为100mm；步骤5、在工件转动和抛光头的往复运动的复合运动下，完成工件表面材料的去除；步骤6、抛光结束，关停调速电机和步进电机，抛光头和工件停止运动，断掉电磁铁电流，通过固定在机架上的导轨，滑动轴承垫块使右夹具与工件分离，将工件从左夹具上取下来。