[发明专利]一种可控动磁场的动态磁流变抛光装置及其抛光方法

权利要求书

1.一种可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，包括底座、驱动单元、转动托盘、杯形抛光盘、支撑套筒和用于控制磁场强弱的可控动磁场单元；所述支撑套筒竖直固定在底座中部，所述驱动单元设置在底座上，所述转动托盘由盘部和颈部组成，转动托盘的颈部插入支撑套筒内，与驱动单元传动连接；所述杯形抛光盘固定安装在转动托盘的盘部上；

所述可控动磁场单元包括变频电源装置、电线旋转接头和若干组励磁线圈；所述励磁线圈安装在转动托盘的盘部内，所述变频电源装置固定在底座上，所述电线旋转接头安装在转动托盘颈部的底端，通过电线分别与励磁线圈和变频电源装置电气连接。

2.根据权利要求1所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，所述驱动单元包括传动电机、主动轮和从动轮；所述传动电机固定在底座上，所述主动轮安装在传动电机的输出轴上，所述从动轮安装在转动托盘的颈部，与转动托盘固定连接；所述从动轮通过传动带与主动轮传动连接，由传动电机驱动转动托盘旋转。

3.根据权利要求2所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，还包括设置在转动托盘颈部上的轴承端盖、一对转盘轴承、用于固定转盘轴承的内套筒和外套筒；所述轴承端盖安装在转动托盘的盘部与支撑套筒之间，所述转盘轴承安装在支撑套筒内，所述内套筒和外套筒设置于转盘轴承之间，所述内套筒套入外套筒内。

4.根据权利要求1所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，所述变频电源装置采用低频高压交变电源。

5.根据权利要求4所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，所述变频电源装置采用电压为0.5KV-5KV且频率为0.1-5Hz的交变电源。

6.根据权利要求1所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，所述励磁线圈包括线圈绕线基体和若干匝数的铜线，所述线圈绕线基体上等间距设有绕线圆柱体，所述铜线缠绕在绕线圆柱体上。

7.根据权利要求6所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置，其特征在于，所述线圈绕线基体上的相邻两个绕线圆柱体的绕线方向相反。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的可控动磁场的动态磁流变抛光装置的抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1:利用石蜡将工件贴在工具头上，工件下表面与杯形抛光盘上表面平行，调节工件下表面与杯形抛光盘之间的间隙为0.5mm—5mm；

步骤S2:根据加工工件的特点和加工要求，在去离子水中加入如下三种磨料中的至少两种磨料，三种磨料分别是浓度为2％～15％的微米级磨料、浓度为2％～15％的亚微米级磨料、浓度为2％～15％的纳米级磨料，及去离子水中加入浓度为2％～20％的亚微米级羰基铁粉及浓度为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，磨料加入后充分搅拌并通过超声波震动5～30分钟，形成磁流变液；

步骤S3:将磁流变液倒入杯形抛光盘中，根据加工工件的特点和加工要求，调节变频电源装置的输出电流大小，从而产生磁场，在杯形抛光盘的上表面形成若干个动态微磨头，这些微磨头构成打磨工件的柔性抛光垫；

步骤S4:启动传动电机，通过传动带带动转动托盘高速旋转，并且驱动工具头高速旋转和低速摆动，对工件表面材料进行均匀抛光。