[发明专利]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

权利要求书

1.一种凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，包括抛光盘转动机构、凸轮驱动机构、工件夹持机构和磁流变抛光液，所述抛光盘转动机构包括第一主轴、轴盖、抛光盘托盘和抛光盘；所述凸轮驱动机构包括设置抛在光盘托盘内的第一轴承、凸轮盘、磁体组、弹簧以及设置在第一主轴内的第二主轴、第二轴承和轴套；所述工件夹持机构包括工件盘和固定在工件盘底部的工件；所述磁流变抛光液置于抛光盘面与工件之间，磁流变抛光液在磁体组的作用下形成柔性抛光垫；

所述抛光盘安装在抛光盘托盘上，所述抛光盘托盘安装在第一主轴上，与第一主轴固定连接；所述第一轴承固定在抛光盘托盘内，所述凸轮盘安装在第一轴承上，并与第二主轴固定连接，所述第二主轴同轴安装在第一主轴内，所述第二轴承和轴套定位安装在第一主轴和第二主轴之间，所述轴盖固定在第一主轴底部；抛光盘托盘上还设有用于引导磁体组做直线运动的直线槽，所述磁体组安装在直线槽内，磁体组的一端与凸轮盘的外轮廓面抵接，另一端通过弹簧与抛光盘托盘的内壁抵接，磁体组在凸轮盘的驱动下往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，所述磁体组由若干个永磁体同极或异极相邻排列组成。

3.根据权利要求2所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，所述永磁体与抛光盘内表面端面的距离为0.5mm至2mm，所述永磁体端的面磁场强度大于2000Gs。

4.根据权利要求1所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，所述抛光盘的表面沿圆周方向设有若干个楔形结构，且所述楔形结构高度为1mm至3mm。

5.根据权利要求1所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，所述抛光盘、抛光盘托盘、弹簧和凸轮盘均由抗磁材料制成，所述抗磁材料为不锈钢或镁铝合金。

6.根据权利要求1所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置，其特征在于，所述第一主轴和第二主轴通过两个电机分别驱动。

7.一种如权利要求1所述的凸轮驱动磁体式磁流变流体动压抛光装置的抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1:将工件安装于工件盘上，工件下表面与抛光盘上表面平行，调节工件下表面与抛光盘之间的间隙为0.5mm至5mm之间；

步骤S2:根据加工工件的特点和加工要求，在去离子水中加入浓度为2％～15％的磨料、浓度为3％～15％的微米级羰基铁粉，及加入浓度为3％～15％的分散剂和浓度为1％～6％的防锈剂，充分搅拌后通过超声波震动5至30分钟，形成磁流变液；

步骤S3:将磁流变液添加到抛光盘上，分别启动电机，使第一主轴带动抛光盘转动，第二主轴旋转带动凸轮盘差速转动，凸轮盘的转动使磁体组实现一定频率的往返直线运动，实现静态磁场向动态磁场发生转变，磁流变液在动态磁场的作用下形成动态的实时更新的抛光垫；

步骤S4:启动工件盘电机使工件盘高速旋转和低速摆动，实现高效率的抛光。