[实用新型]用于陶瓷滚子的抛光加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及陶瓷滚子的超精密加工技术领域，具体的说是用于陶瓷滚子的抛光加工装置。

背景技术

陶瓷滚子轴承具有质量轻、热胀系数小、抗磁、电绝缘、耐高温、耐酸碱、自润滑、摩擦系数小、噪音低等特点，在高温、高转速、腐蚀环境、无润滑等特殊工况下，运转性能良好，具有广阔的应用前景。Si3N4陶瓷滚子是陶瓷滚子轴承的关键零件，而Si3N4是一种特别难加工的硬脆材料，工艺性差，传统的滚子加工工艺及设备无法实现对陶瓷滚子的抛光加工。日本学者N.Umehara等用磁流体抛光法研究了热等静压Si3N4滚柱表面的抛光加工问题，该研究采用尺寸范围为30μm～50μm的三种磨料（B4C，SiC，Cr2O3）和Cr2O3磨料的三种颗粒尺寸 (3μm,6μm,30μm)，在自制的抛光装置上研究了磨料品种及颗粒大小对材料去除率和表面粗糙度的影响。该方法可以获得纳米级的表面粗糙度，但该方法效率低，而且对每一种直径的滚柱都需要做一套复杂的专用装置，不能适用于生产。到目前为止，国内外对陶瓷滚子抛光加工的研究还很少，因此急需要一种能够对陶瓷滚子进行有效的抛光加工装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种用于陶瓷滚子的抛光加工装置，不仅结构简单、适用范围广，而且提高了陶瓷辊子的加工效率。

本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：用于陶瓷滚子的抛光加工装置，设有底座，在底座上设有工作台和立柱，用于放置加工物件的抛光槽设置在工作台上，在抛光槽内设有由电机驱动的导辊，在导辊的正上方设有带振动工具头的超声变幅杆，所述的超声变幅杆上设有电磁线圈，超声变幅杆通过超声换能器设置在主轴箱上，主轴箱与设置在立柱一侧的导轨连接，在导辊和超声变幅杆之间设有喷嘴，喷嘴通过液体泵与装有磁流变液的储液箱相连通。

所述的底座上还设有横向进给机构，横向进给机构与工作台连接。

所述的储液箱内还设有搅拌机构和测温机构。

所述的在抛光槽上还设有与储液箱相连通的管道。

所述的导辊的数量为两个。

磁流变抛光 (MRF)技术是近年来发展起来的特种加工技术，是利用磁流变液在磁场中的流变特性进行抛光，磁流变液在磁场作用下可产生明显的磁流变效应，即在液态和固态之间进行快速可逆的转化，这种转化是在毫秒量级的时间内完成的，该转化过程快，可控，能耗小，能够实现实时控制。因为在没有外磁场作用时，磁流变液中各颗粒的磁矩随机排列，流体的总磁矩为零，对外并不表现出磁性。在外磁场的作用下，磁性颗粒的磁矩排列的变得整齐，矢量和不再为零，从而表现出对磁场的敏感性。随着外加磁场的增强，磁化强度正比增加，然后逐步趋于饱和。在磁化强度增加的同时，磁流变液的屈服应力也大大增强，抗剪切能力也逐渐增强；磁流变液在磁场中的屈服应力变化是各向异性，与磁力线平行的方向变化最小，与磁力线垂直的方向变化最大，表现出明显的流变特性。即在高强度的梯度磁场中，磁流变液变硬，成为具有粘塑性的Bingham介质，当这种介质通过工件与工具间形成的很小间隙时，工件与之接触的区域产生很大的剪切力，从而使工件表面材料被去除。该方法属于柔性抛光，没有加工区域的工具磨损，材料去除生成的磨屑和加工热量又被迅速带走，无加工变质层和表面损伤，加工效率较高，适合硬脆材料的抛光加工。磁流变抛光技术在光学玻璃加工方面已有应用。

本实用新型的有益效果是：

本装置为一种磁流变结合超声波复合加工技术，将磁流变抛光技术和超声加工技术同时应用于材料的抛光加工，将磁流变介质的剪切作用、超声振动的锤击作用以及抛光微粒的研磨作用结合在一起，对材料进行去除的复合加工技术。该技术使得工件表面层在高频超声振动下快速成为微粒，更易于被磨削去除，可提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1、底座，2、工作台， 3、抛光槽，4、导辊，5、喷嘴，6、电磁线圈，7、超声变幅，8、超声换能器，9、主轴箱，10、立柱，11、伺服电机，12、液压管，13、液体泵，14、横向进给机构，15、搅拌机构，16、储液箱，17、测温机构，18、磁流变液。

具体实施方式