CN111069984B - 一种动态磁场磁流变抛光装置及抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超精密加工的技术领域,更具体地,涉及一种动态磁场磁流变抛光装置及抛光方法,包括基座、抛光盘、动磁场发生组件、工件装夹组件、超声组件、第一驱动组件以及第二驱动组件:工件装夹组件安装于基座且工件装夹组件设于抛光盘上方,抛光盘与第一驱动组件连接,动磁场发生组件与第二驱动组件连接,动磁场发生组件设于抛光盘下方,第一驱动组件、第二驱动组件安装于基座,超声组件安装于抛光盘的侧部,抛光盘内盛装有磁流变抛光液。本发明通过动态磁场实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐,通过超声波辅助化学反应使得化学反应更加充分,通过装夹盘公转和自转,使工件充分与磁流变抛光液接触,提高抛光效率。
Description
技术领域
本发明涉及超精密加工的技术领域,更具体地,涉及一种动态磁场磁流变抛光装置及抛光方法。
背景技术
随着光电子微电子器件应用的日益广泛,对相关元件的质量提出了更高的要求需要在加工过程中最大限度地提高加工质量,磁流变抛光技术是基于磁流变效应提出的一种新型的光学表面加工方法,其加工过程是利用磁流变工作液在高梯度磁场下形成的高粘度、低流动性的“柔性抛光膜”对工件表面材料进行微量去除,具有不产生次表面损伤、适合曲面加工等传统抛光所不具备的优点,具有广阔的应用前景。但是由于传统的磁流变抛光属于点接触的抛光,需要控制抛光轮沿着工件表面按一定的轨迹扫描才能实现整个表面的加工,导致抛光效率低下,需要采取一定措施以提高磁流变抛光效率。
中国专利CN200610132495.9提出了一种基于磁流变效应的研磨抛光方法,但是由于静态磁场形成的磁流变效应抛光垫缺乏自我修整和磨料更新自锐的机制,磁流变液在磁场作用下的黏弹性使得静磁场形成的拋光垫对工件表面加工后受力畸变,难以保持加工后工件的性能稳定;中国专利CN201710085353.X,该装置当加工脆硬性较强的材料并且要保证其亚表面损伤极小时,仅靠磁流变抛光的机械作用去除,花费的时间会比较长;中国专利CN201710094137.1中提出的一种凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置及抛光方法由于其中用于产生磁场的磁铁难以拆卸,导致抛光盘难以清理从而一定程度影响下一次的抛光。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种动态磁场磁流变抛光装置及抛光方法,以超声辅助提高化学反应速率以提高抛光效率,通过单元磁路的接通与断开,实现抛光盘磁场的动态变化,达到对工件均匀化、超光滑平面抛光。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
提供一种动态磁场磁流变抛光装置,包括基座、抛光盘、动磁场发生组件、工件装夹组件、超声组件、用于驱动抛光盘转动的第一驱动组件以及用于驱动动磁场发生组件转动的第二驱动组件:所述工件装夹组件安装于基座且工件装夹组件设于抛光盘上方,所述抛光盘与第一驱动组件连接,所述动磁场发生组件与第二驱动组件连接,所述动磁场发生组件设于抛光盘下方且在抛光盘内形成动态磁场,所述第一驱动组件、第二驱动组件安装于基座,所述超声组件安装于抛光盘的侧部且超声组件向抛光盘内发射超声波,所述抛光盘内盛装有磁流变抛光液。
本发明的动态磁场磁流变抛光装置,第一驱动组件驱动抛光盘转动,第二驱动组件驱动动磁场产生组件旋转在抛光盘内形成动磁场,解决了静态磁形成的抛光垫在加工过程中由于磁流变液的粘性和磁性作用下变形而无法恢复从而失去对工件的加工压力的问题,通过动态磁场实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐,改善本发明的抛光效果;向抛光盘内发射超声波使催化剂表面的波与化学反应的固有频率相匹配,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,使得化学反应更为充分,从而改善本发明的抛光效率。
进一步地,所述动磁场发生组件包括底座、安装座以及若干单元磁路,所述底座安装于基座,所述安装座安装于底座,多组单元磁路均匀环绕安装于安装座,所述单元磁路连接于第二驱动组件。单元磁路可为一组或多组,其数量设置可根据实际应用需求或抛光要求进行调整;多组单元磁路在第二驱动组件的带动下对外显现最大磁力到不显磁路两个状态中交替变换,实现动磁场的产生。
进一步地,所述单元磁路包括隔磁板、磁极、可自由转动的第一磁力源以及固定设置的第二磁力源,所述第一磁力源与第二驱动组件连接,所述第一磁力源的外周环绕设有用于分隔第一磁力源与第二磁力源的隔磁条;所述隔磁板安装于安装座,两组磁极分别连接于隔磁板的两端,所述第一磁力源及第二磁力源均设于两组磁极之间。当第一磁力源与第二磁力源的磁极相同时,同极排斥,磁力线对外,磁极对外现磁性,使磁流变抛光液中的磁性颗粒聚结成链状结构,磨料受力浮于磁流变液表面,与工件相接触实现材料的去除;当第一磁力源与第二磁力源的磁极相反时,两极相吸,磁力线内部循环对外不显磁性。
进一步地,所述第一磁力源包括第一永磁体、导磁体以及转轴轴头,所述导磁体环绕于第一永磁体的外周,所述导磁体与转轴轴头连接,所述转轴轴头与第二驱动组件连接;所述第二磁力源为第二永磁体,所述第二永磁体安装于隔磁条与隔磁板之间。
进一步地,所述第二驱动组件包括第二电机、第三带轮、第四带轮、第二传动带、主轴以及锥齿轮,所述第二电机安装于底座,所述主轴同轴安装于底座内,所述第三带轮与第二电机连接,所述第二传动带环绕于第三带轮与第四带轮的外周,所述第四带轮固定于主轴,多组锥齿轮均与主轴啮合。第二电机启动,第三带轮转动,通过第二传动带带动第四带轮和主轴旋转,主轴上设有环齿轮,多组锥齿轮均与环齿轮啮合;由一台第二电机带动多组第一磁力源同步运行,在第二电机的带动下多个单元磁路对外显现最大磁力到不显磁路两个状态中交替变换,实现动磁场的产生。
进一步地,所述第一驱动组件包括第一电机、第一带轮、第二带轮、第一传动带以及抛光轴,所述第一电机安装于底座,所述抛光轴同轴安装于底座内,所述第一带轮与第一电机连接,所述第一传动带环绕于第一带轮与第二带轮的外周,所述第二带轮固定于抛光轴,所述抛光轴与抛光盘连接。第一电机驱动,第一带轮转动,通过第一传动带带动第二带轮和抛光轴转动,抛光轴带动抛光盘转动。
进一步地,所述工件装夹组件包括与基座连接的机架、安装于机架的数控轴、连接于数控轴输出端的传动轴、固装于机架的固定臂、固装于固装于固定臂的外壳、安装于外壳内且连接于传动轴的行星轮系、以及连接于连接于行星轮系输出端的装夹盘,所述装夹盘装夹有工件,所述装夹盘可伸入至抛光盘内部。
进一步地,所述行星轮系包括外齿轮、太阳轮以及行星轮,所述外齿轮设于外壳内部,所述行星轮啮合于外齿轮、太阳轮之间;所述传动轴包括与太阳轮连接的第一传动轴及与行星轮连接的第二传动轴,所述第一传动轴与数控轴连接,若干第二传动轴连接有连接板,所述连接板与第一传动轴连接;所述装夹盘安装于第一传动轴、第二传动轴的末端。待加工工件可粘贴于装夹盘的底部,设置行星轮系可实现待加工工件同时进行公转和自转,实现更为均匀的抛光效果。
进一步地,所述超声组件包括超声发生器及超声换能器,所述超声发生器安装于底座,所述超声发生器与超声换能器通过导线连接,所述超声换能器安装于抛光盘侧部。抛光盘内发射超声波使催化剂表面的波与化学反应的固有频率相匹配,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,使得化学反应更为充分,从而改善本发明的抛光效率。
本发明还提供了一种动态磁场磁流变抛光方法,包括以下步骤:
S10.将待加工工件安装于装夹盘,通过机架调整待加工工件与抛光盘之间的间隙;
S20.配置磁流变抛光液并将磁流变抛光液加入至抛光盘中,并向磁流变抛光液中添加催化剂;
S30.启动超声发生器,调节超声波频率,通过超声换能器向磁流变抛光液施加超声波加速待加工工件表面的氧化腐蚀;
S40.启动第二驱动组件,带动第一磁力源旋转,产生动态磁场;
S50.启动第一驱动组件,带动抛光盘旋转;
S60.启动数控主轴,带动待加工工件同时自转和公转,实现待加工工件表面的均匀抛光。
本发明的动态磁场磁流变抛光方法:在抛光盘内形成动态磁场,可实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐;向抛光盘内发射超声波辅助提高化学反应,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,同时由于超声的空化现象也使得化学反应更加充分;在清洗时暂时关闭动磁场可进行清洗,无需拆卸抛光盘即可完成对于抛光盘的清洗;多个待加工工件同时公转和自转,待加工工件与抛光液接触更为充分,可有效提高抛光效率。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明在抛光盘内形成动态磁场,解决了静态磁形成的抛光垫在加工过程中由于磁流变液的粘性和磁性作用下变形而无法恢复从而失去对工件的加工压力的问题,通过动态磁场实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐,同时多个单元磁路由同一第二电机进行驱动,可调整动态磁场的变化速度,加工更加灵活;
本发明通过向化学反应中的催化剂发射超声波使催化剂表面的波与化学反应的固有频率相匹配,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,同时由于超声的空化现象也使得化学反应更加充分;
本发明可以暂时关闭动态磁场,在关闭动态磁场的状态下无需拆卸抛光盘即可完成对于抛光盘的清洗,解决了传统磁流变抛光装置中磁流变残留物难以清理的问题;
本发明待加工工件同时进行公转和自转,使工件充分与磁流变抛光液接触,提高抛光效率。
附图说明
图1为本发明的动态磁场磁流变抛光装置的结构示意图I;
图2为本发明的动态磁场磁流变抛光装置的结构示意图II;
图3为图2装置拆除基座和工件装夹组件后的结构示意图;
图4为图3中局部A的放大示意图;
图5为图3中动态磁场发生组件的A-A向剖视图;
图6为图5中动态磁场发生组件的B-B向剖视图;
图7为第一磁力源与第二磁力源磁极相同时的磁力线示意图;
图8为第一磁力源与第二磁力源磁极相反时的磁力线示意图;
图9为动态磁场磁流变抛光装置工件装夹组件的结构示意图;
附图中:1-基座;2-抛光盘;21-凸台;3-动磁场发生组件;31-底座;32-安装座;33-单元磁路;34-防尘盖;35-隔磁板;36-磁极;37-第一磁力源;371-隔磁条;372-第一永磁体;373-导磁体;374-转轴轴头;375-深沟球轴承;38-第二磁力源;4-工件装夹组件;41-机架;42-数控轴;43-第一传动轴;44-第二传动轴;45-固定臂;46-外壳;47-装夹盘;48-外齿轮;49-太阳轮;410-行星轮;411-连接板;5-超声组件;51-超声发生器;52-超声换能器;6-第一驱动组件;61-第一电机;62-第一带轮;63-第二带轮;64-第一传动带;65-抛光轴;66-抛光盘轴承;67-外圈;68-内圈;69-轴承端盖;7-第二驱动组件;71-第二电机;72-第三带轮;73-第四带轮;74-第二传动带;75-主轴;76-锥齿轮;77-第一主轴轴承;78-第二主轴轴承;79-内套筒;69710-外套筒;711-主轴端盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
如图1至图9所示为本发明的动态磁场磁流变抛光装置的实施例,包括基座1、抛光盘2、动磁场发生组件3、工件装夹组件4、超声组件5、用于驱动抛光盘2转动的第一驱动组件6以及用于驱动动磁场发生组件3转动的第二驱动组件7:工件装夹组件4安装于基座1且工件装夹组件4设于抛光盘2上方,抛光盘2与第一驱动组件6连接,动磁场发生组件3与第二驱动组件7连接,动磁场发生组件3设于抛光盘2下方且在抛光盘2内形成动态磁场,第一驱动组件6、第二驱动组件7安装于基座1,超声组件5安装于抛光盘2的侧部且超声组件5向抛光盘2内发射超声波,抛光盘2内盛装有磁流变抛光液。
本实施例在实施时,第一驱动组件6驱动抛光盘2转动,第二驱动组件7驱动动磁场产生组件旋转在抛光盘2内形成动磁场,解决了静态磁形成的抛光垫在加工过程中由于磁流变液的粘性和磁性作用下变形而无法恢复从而失去对工件的加工压力的问题,通过动态磁场实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐,可改善本实施例的抛光效果;向抛光盘2内发射超声波使催化剂表面的波与化学反应的固有频率相匹配,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,使得化学反应更为充分,从而改善本实施例的抛光效率。
如图1、图3所示,动磁场发生组件3包括底座31、安装座32以及若干单元磁路33,底座31安装于基座1,安装座32安装于底座31,多组单元磁路33均匀环绕安装于安装座32,单元磁路33连接于第二驱动组件7;本实施例的单元磁路33可为一组或多组,其数量设置可根据实际应用需求或抛光要求进行调整。为了防止灰尘进入单元磁路33对单元磁路33产生影响,本实施例在安装座32上安装防尘盖34,单元磁路33安装于防尘盖34与安装座32之间形成的空腔内,防尘的同时还可增加单元磁路33的工作稳定性。
具体地,如图4至图6所示,单元磁路33包括隔磁板35、磁极36、可自由转动的第一磁力源37以及固定设置的第二磁力源38,第一磁力源37与第二驱动组件7连接,第一磁力源37的外周环绕设有用于分隔第一磁力源37与第二磁力源38的隔磁条371;隔磁板35安装于安装座32,两组磁极36分别连接于隔磁板35的两端,第一磁力源37及第二磁力源38均设于两组磁极36之间;第一磁力源37包括第一永磁体372、导磁体373以及转轴轴头374,导磁体373环绕于第一永磁体372的外周,导磁体373与转轴轴头374连接,转轴轴头374与第二驱动组件7连接;第二磁力源38为第二永磁体,第二永磁体安装于隔磁条371与隔磁板35之间。为保证第一磁力源37的顺畅转动,本实施例在转轴轴头374与安装座32的连接处安装有深沟球轴承375,但此并不作为限制性的规定。本实施例中导磁体373可为两组半圆形导磁体373围绕而成,也可为一组导磁体373,导磁体373与转轴轴头374固定。图7所示,当第一磁力源37与第二磁力源38的磁极36相同时,同极排斥,磁力线对外,磁极36对外现磁性,使磁流变抛光液中的磁性颗粒聚结成链状结构,磨料受力浮于磁流变液表面,与工件相接触实现材料的去除;如图8所示,当第一磁力源37与第二磁力源38的磁极36相反时,两极相吸,磁力线内部循环对外不显磁性。
其中,如图1、图3所示,第二驱动组件7包括第二电机71、第三带轮72、第四带轮73、第二传动带74、主轴75以及锥齿轮76,第二电机71安装于底座31,主轴75同轴安装于底座31内,第三带轮72与第二电机71连接,第二传动带74环绕于第三带轮72与第四带轮73的外周,第四带轮73固定于主轴75,多组锥齿轮76均与主轴75啮合。实施时,第二电机71启动,第三带轮72转动,通过第二传动带74带动第四带轮73和主轴75旋转,主轴75上设有环齿轮,多组锥齿轮76均与环齿轮啮合;由一台第二电机71带动多组第一磁力源37同步运行,在第二电机71的带动下多个单元磁路33对外显现最大磁力到不显磁路两个状态中交替变换,实现动磁场的产生。本实施例中,第二电机71可通过固定螺钉固定在底座31的一侧,第三带轮72可通过平键与第二电机71的输出轴固定,第四带轮73可通过固定螺钉与主轴75固定;底座31设有空腔,可容纳主轴75同轴穿过,主轴75与底座31的连接处设有第一主轴轴承77和第二主轴轴承78,以便于主轴75在底座31内部顺利转动;第一主轴轴承77与第二主轴轴承78之间通过内套筒79和外套筒710分离支撑;在内套筒79和外套筒710的端部设置主轴端盖711,主轴端盖711固定在底座31并紧压第一主轴轴承77的外圈67以保证第一主轴轴承77和第二主轴轴承78的工作稳定性。但需要说明的是,上述安装方式、连接方式、内套筒79及外套筒710的设置是为了传动稳定、结构紧凑而做出的优选,并不作为限制性的规定。
如图1、图3所示,第一驱动组件6包括第一电机61、第一带轮62、第二带轮63、第一传动带64以及抛光轴65,第一电机61安装于底座31,抛光轴65同轴安装于底座31内,第一带轮62与第一电机61连接,第一传动带64环绕于第一带轮62与第二带轮63的外周,第二带轮63固定于抛光轴65,抛光轴65与抛光盘2连接;本实施例实施时,第一电机61驱动,第一带轮62转动,通过第一传动带64带动第二带轮63和抛光轴65转动,抛光轴65带动抛光盘2转动。本实施例中,第一电机61通过固定螺钉固定在底座31,第二电机71和第一电机61分别安装于底座31的两侧,第一带轮62通过平键与第一电机61的输出轴固定,第二带轮63与抛光轴65可为一体成型结构,抛光轴65通过固定螺钉固定在抛光盘2,主轴75内设有中空腔体,抛光轴65同轴穿过中空腔体,为保证抛光盘2转动的顺畅,本实施例在抛光轴65与主轴75之间设有抛光盘轴承66,抛光盘轴承66外设有轴套用于固定抛光盘轴承66的外圈67和内圈68,在轴套的端部设有轴承端盖69,轴承端盖69起定位作用、轴承端盖69固定于主轴75。
如图9所示,工件装夹组件4包括与基座1连接的机架41、安装于机架41的数控轴42、连接于数控轴42输出端的传动轴、固装于机架41的固定臂45、固装于固装于固定臂45的外壳46、安装于外壳46内且连接于传动轴的行星轮系、以及连接于连接于行星轮系输出端的装夹盘47,装夹盘47装夹有工件,装夹盘47可伸入至抛光盘2内部。其中,行星轮系包括外齿轮48、太阳轮49以及行星轮410,外齿轮48设于外壳46内部,行星轮410啮合于外齿轮48、太阳轮49之间;传动轴包括与太阳轮49连接的第一传动轴43及与行星轮410连接的第二传动轴44,第一传动轴43与数控轴42连接,若干第二传动轴44连接有连接板411,连接板411与第一传动轴43连接;装夹盘47安装于第一传动轴43、第二传动轴44的末端。实施时,待加工工件粘贴于装夹盘47的底部,可带动待加工工件同时进行公转和自转,实现更为均匀的抛光效果。为了实现待加工工件与抛光盘2之间间距可调,本实施例的机架41与基座1活动连接。
如图1至图3所示,超声组件5包括超声发生器51及超声换能器52,超声发生器51安装于底座31,超声发生器51与超声换能器52通过导线连接,超声换能器52安装于抛光盘2侧部。在实施时,根据催化剂表面的波的频率向抛光盘2内发射同等频率的超声波,打破原有的催化速度限制,提高抛光过程中的化学作用,使得化学反应更为充分,从而改善本发明的抛光效率。为便于超声换能器52的安装,本实施例可在抛光盘2侧部设置凸台21并将超声换能器52安装在凸台21上。
实施例二
本实施例为实施例一的动态磁场磁流变抛光装置的抛光方法的实施例,包括以下步骤:
S10.将待加工工件安装于装夹盘47,通过机架41调整待加工工件与抛光盘2之间的间隙;
S20.配置磁流变抛光液并将磁流变抛光液加入至抛光盘2中,并向磁流变抛光液中添加催化剂;
S30.启动超声发生器51,调节超声波频率,通过超声换能器52向磁流变抛光液施加超声波加速待加工工件表面的氧化腐蚀;
S40.启动第二驱动组件7,带动第一磁力源37旋转,产生动态磁场;
S50.启动第一驱动组件6,带动抛光盘2旋转;
S60.启动数控主轴75,带动待加工工件同时自转和公转,实现待加工工件表面的均匀抛光。
经过以上步骤,在抛光盘2内形成动态磁场,可实现磁性链串重新排布而实现磨料的更新和自锐;向抛光盘2内发射超声波辅助提高抛光过程中的化学作用;多个待加工工件同时公转和自转,待加工工件与抛光液接触更为充分,可有效提高抛光效率。
本实施例可应用于单晶SiC基片、单晶Si基片及蓝宝石晶片等晶片表面的精抛,在应用于单晶SiC基片精抛时,催化剂采用FeCL2:
步骤S10中,调整待加工工件与抛光盘2之间的间隙为1.5mm;
步骤S20中,按以下配比配置磁流变抛光液:在去离子水中加入浓度为3%的粒径为5微米的SiO2磨料,浓度为4%的粒径5微米级羰基铁粉,及加入浓度为3%的分散剂,充分搅拌后形成磁流变液;所采用的催化剂为:浓度为20%的高锰酸钾和浓度为20%的FeCL2催化剂;
步骤S30中,调节超声波频率为1MHz,单晶SiC基片表面的SiC氧化成为SiO2;
步骤S40中,启动第二驱动组件7,调整第二电机71的转速为80r/min;
步骤S50中,启动第一驱动组件6,调整第一电机61的转速为30r/min;
在应用于蓝宝石晶片表面的精抛时,催化剂采用MgF2:
步骤S10中,调整待加工工件与抛光盘2之间的间隙为1mm;
步骤S20中,按以下配比配置磁流变抛光液:在去离子水中加入浓度为5%的粒径为5微米的SiO2磨料,浓度为4%的粒径0.8微米级羰基铁粉,及加入浓度为3%的分散剂,充分搅拌后形成磁流变抛光液;
步骤S30中,调节超声波频率为1.5MHz,加速蓝宝石和SiO2之间的固相反应,加快晶片表面化学钝化层的产生;
步骤S40中,启动第二驱动组件7,调整第二电机71的转速为70r/min;
步骤S50中,启动第一驱动组件6,调整第一电机61的转速为40r/min;
但需要说明的是,待加工工件与抛光盘2之间的间隙、超声波频率、第二电机71的转速、第一电机61的转速不作为限制性规定,本领域技术人员自掌握的本领域技术知识的前提下,经过有限次实验可根据需求调整得到合适的加工参数,磁流变抛光液的组成、所采用催化剂的种类和组成也可根据待加工工件的类别在现有磁流变抛光液和催化剂中进行选择。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,包括基座(1)、抛光盘(2)、动磁场发生组件(3)、工件装夹组件(4)、超声组件(5)、用于驱动抛光盘(2)转动的第一驱动组件(6)以及用于驱动动磁场发生组件(3)转动的第二驱动组件(7):所述工件装夹组件(4)安装于基座(1)且工件装夹组件(4)设于抛光盘(2)上方,所述抛光盘(2)与第一驱动组件(6)连接,所述动磁场发生组件(3)与第二驱动组件(7)连接,所述动磁场发生组件(3)设于抛光盘(2)下方且在抛光盘(2)内形成动态磁场,所述第一驱动组件(6)、第二驱动组件(7)安装于基座(1),所述超声组件(5)安装于抛光盘(2)的侧部且超声组件(5)向抛光盘(2)内发射超声波,所述抛光盘(2)内盛装有磁流变抛光液;所述动磁场发生组件(3)包括底座(31)、安装座(32)以及若干单元磁路(33),所述底座(31)安装于基座(1),所述安装座(32)安装于底座(31),多组单元磁路(33)均匀环绕安装于安装座(32),所述单元磁路(33)连接于第二驱动组件(7);所述工件装夹组件(4)包括与基座(1)连接的机架(41)、安装于机架(41)的数控轴(42)、连接于数控轴(42)输出端的传动轴、固装于机架(41)的固定臂(45)、固装于固定臂(45)的外壳(46)、安装于外壳(46)内且连接于传动轴的行星轮系、以及连接于行星轮系输出端的装夹盘(47),所述装夹盘(47)装夹有工件,所述装夹盘(47)可伸入至抛光盘(2)内部;所述超声组件(5)包括超声发生器(51)及超声换能器(52),所述超声发生器(51)安装于底座(31),所述超声发生器(51)与超声换能器(52)通过导线连接,所述超声换能器(52)安装于抛光盘(2)侧部。
2.根据权利要求1所述的动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述单元磁路(33)包括隔磁板(35)、磁极(36)、可自由转动的第一磁力源(37)以及固定设置的第二磁力源(38),所述第一磁力源(37)与第二驱动组件(7)连接,所述第一磁力源(37)的外周环绕设有用于分隔第一磁力源(37)与第二磁力源(38)的隔磁条(371);所述隔磁板(35)安装于安装座(32),两组磁极(36)分别连接于隔磁板(35)的两端,所述第一磁力源(37)及第二磁力源(38)均设于两组磁极(36)之间。
3.根据权利要求2所述的动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述第一磁力源(37)包括第一永磁体(372)、导磁体(373)以及转轴轴头(374),所述导磁体(373)环绕于第一永磁体(372)的外周,所述导磁体(373)与转轴轴头(374)连接,所述转轴轴头(374)与第二驱动组件(7)连接;所述第二磁力源(38)为第二永磁体,所述第二永磁体安装于隔磁条(371)与隔磁板(35)之间。
4.根据权利要求3所述的动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述第二驱动组件(7)包括第二电机(71)、第三带轮(72)、第四带轮(73)、第二传动带(74)、主轴(75)以及锥齿轮(76),所述第二电机(71)安装于底座(31),所述主轴(75)同轴安装于底座(31)内,所述第三带轮(72)与第二电机(71)连接,所述第二传动带(74)环绕于第三带轮(72)与第四带轮(73)的外周,所述第四带轮(73)固定于主轴(75),多组锥齿轮(76)均与主轴(75)啮合。
5.根据权利要求2至4任一项所述的动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述第一驱动组件(6)包括第一电机(61)、第一带轮(62)、第二带轮(63)、第一传动带(64)以及抛光轴(65),所述第一电机(61)安装于底座(31),所述抛光轴(65)同轴安装于底座(31)内,所述第一带轮(62)与第一电机(61)连接,所述第一传动带(64)环绕于第一带轮(62)与第二带轮(63)的外周,所述第二带轮(63)固定于抛光轴(65),所述抛光轴(65)与抛光盘(2)连接。
6.根据权利要求1所述的动态磁场磁流变抛光装置,其特征在于,所述行星轮系包括外齿轮(48)、太阳轮(49)以及行星轮(410),所述外齿轮(48)设于外壳(46)内部,所述行星轮(410)啮合于外齿轮(48)、太阳轮(49)之间;所述传动轴包括与太阳轮(49)连接的第一传动轴(43)及与行星轮(410)连接的第二传动轴(44),所述第一传动轴(43)与数控轴(42)连接,若干第二传动轴(44)连接有连接板(411),所述连接板(411)与第一传动轴(43)连接;所述装夹盘(47)安装于第一传动轴(43)、第二传动轴(44)的末端。
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