一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法。所述磁性抛光装置包括：组合式抛光磁铁、磁铁夹具、悬臂支撑架、载液盘、机床、运动控制系统和磁性抛光控制系统；其中所述组合式抛光磁铁包括依次设置的偶数个磁铁，相邻两个所述磁铁之间具有预设间隙且相邻两个所述磁铁的极性相斥。本发明专利技术通过由多个磁铁极性两两相反地设置形成组合式抛光磁铁，能够产生宽范围、强度大的抛光磁场，解决了圆柱形磁铁只能在边缘区域产生强度不大的磁场的问题，有效提高了抛光效率。所述磁性抛光控制方法能够确定抛光工件表面各点的抛光压力和抛光轨迹，实现抛光的去除率的控制，提高了抛光精度。提高了抛光精度。提高了抛光精度。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，特别是涉及一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法。

技术介绍

[0002]磁流变抛光是一种极具前景的抛光方法，与传统抛光方法相比，磁流变抛光具有抛光精度高、无刀具磨损、不引入表面损伤等优点。但目前采用的磁流变抛光方法被局限于磁铁的边缘效应，即圆柱状磁铁的磁场会聚集在端面附近。由于空气磁阻、磁场的急剧衰减、圆柱状磁铁轴向方向磁感应强度不满足通常加工端面时的间隙的要求，所以圆柱状磁铁通常轴向垂直于工件表面进行抛光，此种磁铁的制作和安装方式不适用于大表面的磁性抛光。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法，以增强抛光磁铁的磁场强度、扩大磁场范围、提高抛光效率和抛光精度，从而适用于大表面的磁性抛光。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种磁性抛光装置，包括：组合式抛光磁铁、磁铁夹具、悬臂支撑架、载液盘、机床、运动控制系统和磁性抛光控制系统；
[0006]所述组合式抛光磁铁包括依次设置的偶数个磁铁，相邻两个所述磁铁之间具有预设间隙且相邻两个所述磁铁的极性相斥；
[0007]所述悬臂支撑架安装于所述机床上，所述磁铁夹具安装在所述悬臂支撑架上，所述磁铁夹具用于固定所述组合式抛光磁铁；所述载液盘安装于所述机床上，且位于所述组合式抛光磁铁下方，用于盛放抛光液并固定待抛光工件；所述运动控制系统与所述机床连接，用于控制所述组合式抛光磁铁的位置和运动轨迹；所述磁性抛光控制系统与所述机床连接，用于控制所述组合式抛光磁铁的磁感应强度。
[0008]可选地，所述磁性抛光装置还包括：抛光液循环系统；所述抛光液循环系统包括蠕动泵、盛放所述抛光液的容器以及软管；所述蠕动泵的一端通过软管与所述容器连接，所述蠕动泵的另一端通过软管与所述载液盘连接。
[0009]可选地，所述磁铁为钕铁硼圆柱状磁铁。
[0010]可选地，所述偶数个磁铁两个一组置于铝制空心抛光头中，每组两个磁铁的极性相斥；多个所述抛光头依次焊接成为整体，形成所述组合式抛光磁铁。
[0011]可选地，所述机床包括机架、X轴自动滑台、Y轴自动滑台、工作台、Z轴自动滑台、直流电机和主轴电机；
[0012]所述X轴自动滑台安装在所述机架上，所述Y轴自动滑台安装于所述X轴自动滑台上方；所述工作台安装在所述Y轴自动滑台上；所述Z轴自动滑台垂直于所述Y轴自动滑台与所述X轴自动滑台形成的平面并安装于所述机架上；所述直流电机安装在所述悬臂支撑架
上，所述悬臂支撑架安装在所述Z轴自动滑台上；所述主轴电机安装在所述工作台上；所述工作台位于所述组合式抛光磁铁下方。
[0013]可选地，所述组合式抛光磁铁的一端通过同步带与安装在所述悬臂支撑架上的所述直流电机相连接；所述直流电机为所述组合式抛光磁铁提供旋转运动。
[0014]可选地，所述载液盘设置在所述主轴电机上；所述主轴电机为所述载液盘提供旋转运动。
[0015]一种磁性抛光控制方法，所述磁性抛光控制方法基于所述磁性抛光装置；所述磁性抛光控制方法包括：
[0016]所述磁性抛光控制系统获取所述待抛光工件的平均去除量；
[0017]所述磁性抛光控制系统根据所述平均去除量计算所述抛光工件表面的平均研磨压力；
[0018]所述磁性抛光控制系统根据平均研磨压力确定所述待抛光工件表面上预设点的抛光压力；
[0019]所述运动控制系统获取运动参数和所述组合式抛光磁铁的电磁参数；所述组合式抛光磁铁的电磁参数为磁化强度；所述运动参数包括所述组合式抛光磁铁的旋转速度v1、所述机床各轴自动滑台的移动速度v2以及所述载液盘的旋转速度v3；
[0020]所述运动控制系统根据所述电磁参数和运动参数确定所述组合式抛光磁铁的抛光路径；
[0021]所述运动控制系统根据所述抛光路径控制所述组合式抛光磁铁的运动轨迹，同时所述磁性抛光控制系统控制所述组合式抛光磁铁的磁感应强度，向所述抛光工件表面上的预设点施加所述抛光压力。
[0022]可选地，所述磁性抛光控制系统根据所述平均去除量计算所述抛光工件表面的平均研磨压力，具体包括：
[0023]所述磁性抛光控制系统根据所述平均去除量MRR，采用公式计算所述抛光工件表面的平均研磨压力P；其中C
p
表示去除系数；v表示所述组合式抛光磁铁的线速度。
[0024]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0025]本专利技术提供了一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法，所述磁性抛光装置包括：组合式抛光磁铁、磁铁夹具、悬臂支撑架、载液盘、机床、运动控制系统和磁性抛光控制系统；其中所述组合式抛光磁铁包括依次设置的偶数个磁铁，相邻两个所述磁铁之间具有预设间隙且相邻两个所述磁铁的极性相斥。本专利技术通过由多个磁铁极性两两相反地设置形成组合式抛光磁铁，能够产生宽范围、强度大的抛光磁场，解决了圆柱形磁铁只能在边缘区域产生强度不大的磁场的问题，有效提高了抛光效率。所述磁性抛光控制方法能够确定抛光工件表面各点的抛光压力和抛光轨迹，实现抛光的去除率的控制，提高了抛光精度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的磁性抛光装置的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的组合式抛光磁铁的爆炸图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的组合式抛光磁铁的侧面示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的磁铁夹具的结构示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例提供的载液盘的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例提供的抛光液循环系统的结构示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例提供的磁性抛光控制方法的过程示意图；
[0034]图8为本专利技术实施例提供的磁性抛光控制方法的流程图；
[0035]符号说明：
[0036]1‑
Z轴自动滑台、2
‑
悬臂支撑架、3
‑
直流电机、4
‑
同步带、5
‑
组合式抛光磁铁、6
‑
待抛光工件、7
‑
载液盘、8
‑
X轴自动滑台、9
‑
Y轴自动滑台、10
‑
工作台、11
‑
蠕动泵、12
‑
容器、13
‑
磁铁夹具、14
‑
机架、15
‑
伺服电机、16
‑
磁铁、17
‑
抛光头、18
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性抛光装置，其特征在于，包括：组合式抛光磁铁、磁铁夹具、悬臂支撑架、载液盘、机床、运动控制系统和磁性抛光控制系统；所述组合式抛光磁铁包括依次设置的偶数个磁铁，相邻两个所述磁铁之间具有预设间隙且相邻两个所述磁铁的极性相斥；所述悬臂支撑架安装于所述机床上，所述磁铁夹具安装在所述悬臂支撑架上，所述磁铁夹具用于固定所述组合式抛光磁铁；所述载液盘安装于所述机床上，且位于所述组合式抛光磁铁下方，用于盛放抛光液并固定待抛光工件；所述运动控制系统与所述机床连接，用于控制所述组合式抛光磁铁的位置和运动轨迹；所述磁性抛光控制系统与所述机床连接，用于控制所述组合式抛光磁铁的磁感应强度。2.根据权利要求1所述的磁性抛光装置，其特征在于，还包括：抛光液循环系统；所述抛光液循环系统包括蠕动泵、盛放所述抛光液的容器以及软管；所述蠕动泵的一端通过软管与所述容器连接，所述蠕动泵的另一端通过软管与所述载液盘连接。3.根据权利要求1所述的磁性抛光装置，其特征在于，所述磁铁为钕铁硼圆柱状磁铁。4.根据权利要求1所述的磁性抛光装置，其特征在于，所述偶数个磁铁两个一组置于铝制空心抛光头中，每组两个磁铁的极性相斥；多个所述抛光头依次焊接成为整体，形成所述组合式抛光磁铁。5.根据权利要求1所述的磁性抛光装置，其特征在于，所述机床包括机架、X轴自动滑台、Y轴自动滑台、工作台、Z轴自动滑台、直流电机和主轴电机；所述X轴自动滑台安装在所述机架上，所述Y轴自动滑台安装于所述X轴自动滑台上方；所述工作台安装在所述Y轴自动滑台上；所述Z轴自动滑台垂直于所述Y轴自动滑台与所述X轴自动滑台形成的平面并安装于所述机架上；所述直流电机安装在所述悬臂支撑架上，所述悬臂支撑架安装在所述Z轴自动滑台上；所述主轴电机安装在所述工作台上；所述工作台位于所述组合式抛光磁铁下方。6.根据权利要求5所述的磁性抛光装置，其特征在于，所述组合式抛光磁铁的一端通过同步带与安装在所述悬臂支撑架上的所述直流电机相连接；所述直流电机为所述组合式抛光磁铁提供旋转运动。7.根据权利要求5所述的磁性抛光装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高春甫，金泓凯，周崇秋，李林峰，鄂世举，贺新升，包思远，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：