磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)，其主要由數(shù)控系統(tǒng)、拋光工件、心軸、磁場(chǎng)發(fā)生裝置和拋光池組成。拋光池中裝入適量混有磨料的磁流變液，拋光工件固定在拋光池中，心軸放置于拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面中，且保證其軸心線與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面軸心線重合。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，首先打開磁場(chǎng)發(fā)生裝置，根據(jù)程序指令調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)磁場(chǎng)力，保證母線各點(diǎn)磨削量大小一致；打開數(shù)控主軸，帶動(dòng)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得混有磨料的磁流變液形成的柔性磨頭與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行拋光直至達(dá)到要求的拋光精度。本發(fā)明公開的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)磁場(chǎng)力的大小從而保證回轉(zhuǎn)內(nèi)表面各母線各點(diǎn)磨削量大小一致，使得加工后的工件內(nèi)孔粗糙度小且表面均勻度高，加工效率高。
【專利說(shuō)明】磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及利用磁流變液進(jìn)行拋光的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種利用磁流變液對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行拋光的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液在磁場(chǎng)的作用下會(huì)由液體狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，粘度逐漸變大，在其中加入適量磨料即可形成帶有許多由磨料形成的柔性磨頭的磁流變液絲帶。磁流變液拋光技術(shù)指當(dāng)混有磨料的磁流變液在磁場(chǎng)的作用下與工件拋光表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁流變液絲帶上的柔性磨頭對(duì)拋光表面產(chǎn)生大的切削力，從而對(duì)工件拋光表面進(jìn)行拋光。經(jīng)專利檢索，雖然已經(jīng)有學(xué)者提出利用磁流變液拋光技術(shù)對(duì)工件表面進(jìn)行拋光，但當(dāng)前主要集中于對(duì)外圓面或者是平面進(jìn)行拋光，利用磁流變液對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行拋光的應(yīng)用尚未見報(bào)道。然而回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的拋光一直是機(jī)械制造加工領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)，尤其是對(duì)非回轉(zhuǎn)體上的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行拋光，很難采用一般的技術(shù)對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行表面均勻而又超光滑的拋光。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)，適用于對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面有高精度加工要求的應(yīng)用場(chǎng)合，尤其適用于對(duì)非回轉(zhuǎn)體上回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的拋光。
[0005]為了高效的完成對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的拋光，獲得表面均勻一致而又粗糙度小的拋光回轉(zhuǎn)內(nèi)表面，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下所述。
[0006]本發(fā)明所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)、拋光工件、心軸、磁場(chǎng)發(fā)生裝置和拋光池組成，其中:1)所述的拋光工件固定于拋光池中，保證磁流變液與回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的充分接觸；2)所述的心軸軸心線與拋光工件上回轉(zhuǎn)內(nèi)表面軸心線重合，并置于拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面中，從而保證同時(shí)對(duì)拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面各點(diǎn)進(jìn)行拋光；3)所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置的磁場(chǎng)一極為心軸，另一極沿著拋光工件周向布置，從而保證回轉(zhuǎn)內(nèi)表面截面受到大小一致的磁場(chǎng)力，且沿著回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力大小可調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)母線各點(diǎn)的磁場(chǎng)力的大小保證母線為曲線的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)磨削量大小一致，從而獲得均勻一致的拋光精度；4)所述的拋光池中裝有適量混有磨料的磁流變液。
[0007]所述的拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線為直線或曲線，不僅僅限制于拋光母線為直線的內(nèi)圓柱面,而是可用于拋光各種回轉(zhuǎn)內(nèi)表面。
[0008]所述的心軸母線為與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線相同的直線或者曲線，其一端與數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控主軸連接，另一端頂在頂尖上。對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面進(jìn)行拋光時(shí)，心軸帶動(dòng)在磁場(chǎng)作用下呈半固體狀態(tài)的混有磨料的磁流變液柔性磨頭與回轉(zhuǎn)內(nèi)表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，按照設(shè)定的程序?qū)剞D(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)進(jìn)行均勻一致的拋光，最終達(dá)到要求的拋光精度。
[0009]所述的拋光池可根據(jù)需要加入磁流變液循環(huán)裝置，以便于更好的循環(huán)和利用磁流變液。
[0010]特別地，當(dāng)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線為曲線時(shí)，所述的心軸可由被Y平面剖分的兩部分組裝而成，從而保證拋光軸順利的裝入拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面中。
[0011]特別地，當(dāng)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線為曲線時(shí)，由于所述的心軸母線各點(diǎn)線速度不一樣，通過(guò)調(diào)節(jié)拋光工件母線各點(diǎn)的磁場(chǎng)力的大小保證拋光工件母線各點(diǎn)磨削量大小一致。
[0012]根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果。
[0013]1.加工表面均勻，精度高。本發(fā)明所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生裝置調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線各點(diǎn)受到的磁場(chǎng)力的大小，從而保證母線各點(diǎn)受到大小一致的磨削力，進(jìn)而獲得表面均勻、精度高的拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面。
[0014]2.尤其適用于非回轉(zhuǎn)體拋光工件的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光。本發(fā)明所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)通過(guò)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)混有磨料的磁流變液柔性磨頭與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不需依靠拋光工件本身的回轉(zhuǎn)，不受拋光工件外形輪廓的限制，故而可輕易拋光采用傳統(tǒng)方法難以拋光的非回轉(zhuǎn)體拋光工件的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面。
[0015]3.拋光效率高。本發(fā)明所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)同時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的各點(diǎn)進(jìn)行拋光，故而拋光效率極高。
[0016]4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)可在現(xiàn)有機(jī)床上稍加改裝:加入磁場(chǎng)發(fā)生裝置和拋光池，即可組成簡(jiǎn)易的拋光系統(tǒng)。
[0017]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)原理圖。
[0019]圖2拋光工件母線為曲線的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面與拋光軸示意圖。
[0020]其中:1_數(shù)控系統(tǒng)，Ia-數(shù)控主軸，Ib-頂尖，2-拋光工件，2a_回轉(zhuǎn)內(nèi)表面，2b_回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線，3-心軸,3a-心軸母線,4-磁場(chǎng)發(fā)生裝置,5-拋光池,5a-磨料。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了更好的解釋說(shuō)明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]結(jié)合附圖1，磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)(I)、拋光工件(2)、心軸(3 )、磁場(chǎng)發(fā)生裝置(4)、拋光池(5 )組成。拋光工件(2 )固定于拋光池(5 )中；心軸(3 )軸心線與拋光工件(2)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)軸心線重合,并置于回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)中，且其一端與數(shù)控系統(tǒng)(I)的數(shù)控主軸(Ia)連接，另一端頂在頂尖(Ib)上；磁場(chǎng)發(fā)生裝置(4)的一極為心軸(3)，另一極沿著拋光工件(2)周向布置，且其沿著拋光工件(2)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線(2b)各點(diǎn)磁場(chǎng)大小可調(diào)，同時(shí)其讓磁場(chǎng)內(nèi)混有磨料(5a)的磁流變液變成半固體狀態(tài)的磁流變液柔性磨頭；拋光池(5)中裝入適量混有磨料(5a)的磁流變液，保證拋光工件(2)與磁流變液的完全接觸。
[0024]實(shí)施方式I母線為直線的內(nèi)圓柱面的拋光。
[0025]當(dāng)磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)工作時(shí)，首先將拋光工件(2)固定于拋光池(5)中；接著將圓柱狀心軸(3)的一端與數(shù)控主軸(Ia)連接，另一端穿過(guò)拋光工件(2)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)(此處為內(nèi)圓柱面)頂住頂尖(lb)，并保證心軸(3)的軸心線與回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)(軸心線重合；隨后在拋光池中加入適量混有磨料(5a)的磁流變液，保證拋光工件(2)與磁流變液的充分接觸；接著打開磁場(chǎng)發(fā)生裝置(5)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)力大小，使回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線(2b)上各點(diǎn)磨削量大小一致，同時(shí)讓拋光池(5)中混有磨料(5a)的磁流變液在磁場(chǎng)力的作用下變成半固體狀態(tài)的磁流變液柔性磨頭；最后打開數(shù)控系統(tǒng)(I )，讓數(shù)控主軸(Ia)帶動(dòng)心軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磁流變液柔性磨頭與拋光工件(2)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，柔性磨頭在數(shù)控程序的控制下對(duì)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2a)進(jìn)行磨削量大小一致的拋光，直至達(dá)到要求的拋光精度。
[0026]實(shí)施方式2母線為曲線的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面的拋光。
[0027]結(jié)合附圖1、圖2，拋光工件(2)的回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線(2b)為曲線時(shí)，通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生裝置(4)自動(dòng)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線(2b)各點(diǎn)所受到的磁場(chǎng)力至規(guī)定的大小，從而保證回轉(zhuǎn)內(nèi)表面(2b)各點(diǎn)磨削量大小一致，其余步驟與實(shí)施方式I完全相同。
[0028]最后需要說(shuō)明的是，本【具體實(shí)施方式】?jī)H用于更好的解釋說(shuō)明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的使用范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者是等同替換，而不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)，其特征在于:主要由數(shù)控系統(tǒng)、拋光工件、心軸、磁場(chǎng)發(fā)生裝置和拋光池組成，其中，I)所述的拋光工件固定于拋光池中；2)所述的心軸軸心線與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面軸心線重合，并置于拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面中；3)所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置的一極為心軸，另一極沿著回轉(zhuǎn)內(nèi)表面周向布置，且沿著拋光工件母線各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力大小可調(diào)；4)所述的拋光池中裝入混有磨料的磁流變液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述的拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線為直線或曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液回轉(zhuǎn)內(nèi)表面拋光系統(tǒng)，其特征在于:所述的心軸母線為與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面相同的直線或者曲線，且與拋光工件回轉(zhuǎn)內(nèi)表面母線平行放置。
【文檔編號(hào)】B24B1/00GK103600268SQ201310599457
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】曹修全, 姚進(jìn), 劉洋, 余德平, 吳杰, 王萬(wàn)平, 童春 申請(qǐng)人:四川大學(xué)