專利名稱：一種磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及光學制造超精密加工技術領域，具體涉及一種通過控制磁路通斷以實現磁流變液循環更新的高效磁流變研拋裝置。
背景技術：
隨著光電通訊、光學、汽車、生物工程及航空航天產業的迅速發展，超精密的光學元件的需求量急劇增長。這類光學元件和模具材料基本上屬于超硬脆材料，并且要求這些元件具有亞微米級的形狀精度、納米級的表面粗糙度和極小的亞表面損傷。磁流變加工能夠獲得高精度的表面，因為可以通過控制磁場大小來調節磁流變液在固相下的屈服應力的大小，這樣有利于產生微切削作用，能夠實現對材料進行納米級和微米級的去除，獲得較高的表面粗糙度。同時，由于拋光裝置端部是柔性的拋光模，不會對加工表面產生表面和亞表面的損傷，采用此種加工方式就可以獲得較高的加工表面質量。

發明內容
本發明提供一種結構簡單、拋光效率高的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置。本發明是通過下述技術方案實現的:
一種磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，用于研磨拋光工件，包括調速電機、磁流變液、拋光套筒和勵磁裝置，所述調速電機上設有固定軸和空心軸，所述固定軸與空心軸同軸設置，并且所述空心軸設于所述固定軸外部，所述勵磁裝置套接于所述固定軸下端，所述勵磁裝置下方設有隔磁塊，所述勵磁裝置和隔磁塊外部設有同軸設置的兩個固定塊，所述拋光套筒設于所述空心軸和固定塊外部，所述拋光套筒上部與所述空心軸外表面相連接，下部與所述固定塊外表面相連接，所述兩個固定塊之間嵌有相互對稱的兩個擋磁塊，所述磁流變液設于所述工件與所述拋光套筒下端面之間。所述拋光套筒上部的內表面通過螺紋與所述空心軸的外表面相連接。所述固定塊的外表面和內表面分別通過膠水層與所述拋光套筒下部的內表面和隔磁塊的外表面相連接。所述固定軸下部通過螺紋與所述勵磁裝置相連接。所述拋光套筒的下端面為平面或者圓錐面時，所述固定塊和隔磁塊的側面為圓錐面，所述拋光套筒的下端面為球面時，所述固定塊和隔磁塊側面為球面。所述勵磁裝置可以采取永磁場或者電磁場。所述隔磁塊采用不銹鋼材料制成。所述固定塊采用純鐵制成。所述擋磁塊采用黃銅制成。所述固定軸采用鋁合金制成。本發明所帶來的有益效果是:
1.磁路通斷可控。磁流變液可循環更新，所述拋光套筒與所述工件相反方向旋轉，勵磁裝置不旋轉，使拋光套筒和勵磁裝置兩者的相對位置發生變化，形成磁路聯通與隔斷的循環切換，以實現磁流變液的循環更新。2.面接觸加工方式。與以往傳統的加工方式不同，所述的研拋裝置底端與工件形成面接觸式的拋光方式，使拋光效率得到提高。3.加工范圍廣。將所述拋光套筒的下端面設置為平面、圓錐面、球面或者非球面等形狀，就可以對這些不同形狀的零件進行超精密的磁流變拋光加工。4.適應性強。能夠安裝在普通精密機床上，易于操作。
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明所述磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置第一實施例的結構示意 圖2為本發明所述磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置的循環 圖3為本發明所述磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置第二實施例的結構示意 圖4為本發明所述磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置第三實施例的結構示意圖。圖中部件名稱對應的標號如下:
1、調速電機；2、固定軸；3、膠水層；4、磁流變液；5、工件；6、噴嘴；7、固定塊；8、隔磁塊；9、勵磁裝置；10、拋光套筒；11、空心軸；12、擋磁塊。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳述:
實施例一:
作為本發明所述磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置的實施例，如圖1和圖2所示，用于研磨拋光工件5，包括調速電機1、磁流變液4、拋光套筒10和勵磁裝置9，所述調速電機I上設有固定軸2和空心軸11，所述固定軸2與空心軸11同軸設置，并且所述空心軸11設于所述固定軸2外部，所述勵磁裝置9套接于所述固定軸2下端，所述勵磁裝置9下方設有隔磁塊8，所述勵磁裝置9和隔磁塊8外部設有同軸設置的兩個固定塊7，所述拋光套筒10設于所述空心軸11和固定塊7外部，所述拋光套筒10上部與所述空心軸11外表面相連接，下部與所述固定塊7外表面相連接，所述兩個固定塊7之間嵌有相互對稱的兩個擋磁塊12，所述磁流變液4設于所述工件5與所述拋光套筒10下端面之間。本實施例中，所述拋光套筒10上部的內表面通過螺紋與所述空心軸11的外表面相連接。進而保證加工時所述拋光套筒10的跳動率最小。本實施例中，所述固定塊7的外表面和內表面分別通過膠水層3與所述拋光套筒10下部的內表面和隔磁塊8的外表面相連接。本實施例中，所述固定軸2下部通過螺紋與所述勵磁裝置9相連接。保證在所述調速電機I轉動時，固定軸2不動的情況下，所述勵磁裝置9也不動。本實施例中，所述拋光套筒10的下端面為平面時，所述固定塊7和隔磁塊8的側面為圓錐面。本實施例中，所述勵磁裝置9采取永磁場或者電磁場。
本實施例中，所述隔磁塊8采用不銹鋼材料制成。所述隔磁塊8不銹鋼制成，起到隔磁的作用。本實施例中，所述固定塊7采用純鐵制成。所述固定塊7采用純鐵制成，起到引導磁場的作用。本實施例中，所述擋磁塊12采用黃銅制成。所述擋磁塊12采用黃銅制成，起到阻斷磁場聯通的作用。本實施例中，所述固定軸2采用鋁合金制成。所述固定軸2采用鋁合金制成，起到消除磁場對調速電機I的影響。將工件5裝夾在普通的精密加工機床上面，同時將研拋裝置安裝在精密機床上，調整好研拋裝置與工件5之間的間隙，將噴嘴6對準間隙處；所述調速電機I用于調節拋光的速度，當調速電機I轉動時，固定軸2不轉，空心軸11轉動；所述勵磁裝置9和固定塊7以及隔磁塊8共同組成一個動態的磁軛，勵磁裝置9與固定塊7和隔磁塊8之間采用類似滑動軸承的連接方式，降低三者之間相互運動時產生的摩擦，由于采用磁軛形式，一方面能夠有效的把勵磁裝置9產生的磁場通過固定塊7引到所需的拋光區域；另一方面能夠使磁力線形成拋光區域所需要的形狀，左右兩個固定塊7之間通過隔磁塊8起隔磁作用，這樣兩塊固定塊7之間就形成了一定的漏磁，通過漏磁作用形成梯度磁場，通過控制梯度磁場的大小和形狀來控制磁流變緞帶的大小和形狀；磁流變液4通過一個噴嘴6噴出，使其附著在拋光套筒10與工件5之間，另一端通過另一個噴嘴6回收循環更新后的磁流變液4，控制兩個噴嘴6的流速，當轉到圖2 (b)的位置的時候，由于擋磁塊12不具備導磁性，所以無法形成磁軛，磁流變液4無法形成拋光緞帶，在這個位置的時候不具備拋光作用，此時磁流變液4變成可以流動的液體，當處于圖2 (a)或者圖2 (c)時，磁流變液4重新的積聚，形成了新的緞帶，則磁流變液4得到了循環更新。實施例二:
作為本發明所述可自動變更磁流變液的磁流變研拋裝置的實施例，如圖3所示，所述勵磁裝置9也可以采取電磁場；所述拋光套筒10的下端面為圓錐面時，所述固定塊7和隔磁塊8的側面為圓錐面。本實施例中，其余結構和有益效果均與實施例一一致，這里不再一一贅述。實施例三:
作為本發明所述可自動變更磁流變液的磁流變研拋裝置的實施例，如圖4所示，所述拋光套筒10的下端面為球面時，所述固定塊7和隔磁塊8側面為球面。本實施例中，其余結構和有益效果均與實施例一一致，這里不再一一贅述。
權利要求
1.一種磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，用于研磨拋光工件，其特征在于包括調速電機、磁流變液、拋光套筒和勵磁裝置，所述調速電機上設有固定軸和空心軸，所述固定軸與空心軸同軸設置，并且所述空心軸設于所述固定軸外部，所述勵磁裝置套接于所述固定軸下端，所述勵磁裝置下方設有隔磁塊，所述勵磁裝置和隔磁塊外部設有同軸設置的兩個固定塊，所述拋光套筒設于所述空心軸和固定塊外部，所述拋光套筒上部與所述空心軸外表面相連接，下部與所述固定塊外表面相連接，所述兩個固定塊之間嵌有相互對稱的兩個擋磁塊，所述磁流變液設于所述工件與所述拋光套筒下端面之間。
2.如權利要求1所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述拋光套筒上部的內表面通過螺紋與所述空心軸的外表面相連接。
3.如權利要求2所述的一種磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述固定塊的外表面和內表面分別通過膠水層與所述拋光套筒下部的內表面和隔磁塊的外表面相連接。
4.如權利要求3所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述固定軸下部通過螺紋與所述勵磁裝置相連接。
5.如權利要求1-4任一項所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述拋光套筒的下端面為平面或者圓錐面時，所述固定塊和隔磁塊的側面為圓錐面，所述拋光套筒的下端面為球面時，所述固定塊和隔磁塊側面為球面。
6.如權利要求5所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述勵磁裝置可以采取永磁場或者電磁場。
7.如權利要求6所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述隔磁塊采用不銹鋼材料制成。
8.如權利要求7所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述固定塊采用純鐵制成。
9.如權利要求8所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述擋磁塊采用黃銅制成。
10.如權利要求9所述的磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，其特征在于所述固定軸采用鋁合金制成。
全文摘要
一種磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置，涉及光學制造超精密加工技術領域，基于磁流變拋光技術，提供了一種簡單且實用，加工效率高，通過控制磁路通斷以實現磁流變液循環更新的高效磁流變研拋裝置。該磁路通斷可控的高效磁流變研拋裝置包括調速電機、磁流變液、拋光套筒和勵磁裝置，調速電機上包含固定軸和空心軸，空心軸同軸設于固定軸外部，勵磁裝置和隔磁塊外部同軸設置有兩個固定塊，拋光套筒設于空心軸和固定塊外部，拋光套筒上部與空心軸外表面相連接，下部與固定塊外表面相連接，兩個固定塊之間嵌有相互對稱的兩個擋磁塊。本發明提供一種結構簡單、拋光效率高、通過控制磁路通斷以實現磁流變液循環更新的高效磁流變研拋裝置。
文檔編號B24B1/00GK103111917SQ20131003104
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者尹韶輝 申請人:嘉興納美精密機械有限公司