[发明专利]一种环流静压式磁流变抛光装置

说明书

本发明公开了一种环流静压式磁流变抛光装置，包括励磁装置、磁流变液、抛光头，抛光头内有空腔，周向分布有孔，表面有细微凹坑。抛光头安装于工件内壁中心位置处，工件安装于励磁装置产生的磁场范围内。励磁装置包括永磁体和电磁铁，通过控制励磁装置电流的大小可以控制磁场强度的大小，进而控制抛光头与工件内壁之间的磁流变液的固化程度，以实现在抛光头与工件相对运动中对工件表面材料的剪切去除。本发明结构简单、体积小巧、可控性强，在工件的旋转作用下，磁流变液从抛光头上的三个矩形孔上流出，将压力均匀地施加到工件的表面，工件内部可以实现等静压，通过抛光头与工件的相对运动，完成对工件内壁表面的抛光处理。

技术领域

本发明涉及磁流变抛光领域，尤其涉及一种可以用于加工细长非导磁管内表面的环流静压式磁流变抛光装置。

背景技术

磁流变抛光技术是利用磁流变液在磁场中的流变性进行抛光的一种超精密加工方法。磁流变液主要由高磁导率、低磁滞性的微小软磁颗粒和非导磁性的液体混合而成的悬浮体。具有磁特性、流变性和稳定性等特点。

磁流变抛光技术正是利用磁流变液在梯度磁场中发生流变而形成的具有粘塑行为的柔性“小磨头”与工件之间快速的相对运动，使工件表面受到很大的剪切力，从而使工件表面材料被去除的抛光方法。

磁流变抛光技术是介于接触式抛光与非接触式抛光的一种抛光方法，与传统抛光方法相比，具有抛光精度高，无刀具磨损、堵塞现象，去除率高且不引入亚表面损伤等优点，可实现近零亚表面损伤和纳米级精度抛光。

现有技术(例如中国专利文献CN1486821A和中国专利文献CN106736879A)已经公开了磁流变抛光技术的实施方式，具体公开了针对工件外表面进行抛光的技术方案，但是由于装置占地大、并且仅能对工件外表面进行抛光，应用场景受到了极大的限制。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN107825230A公开的一种用于管状工件内壁抛光的复合磁场式磁流变抛光头，具体公开了对管状工件内壁进行抛光的复合磁场式磁流变抛光头，实现了缩小励磁装置所占的空间体积、并实现了对管材内壁的抛光作业。

然而在CN107825230A公开的技术方案中，虽然装置整体的体积已经大大减小，然而抛光头的体积仍然较大，直径粗，无法完成对极细管材内壁的抛光作业。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有磁流变抛光装置体积大无法完成对极细管材内壁进行抛光作业的技术问题，本发明提供一种环流静压式磁流变抛光装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

提供一种环流静压式磁流变抛光装置，包括励磁装置、磁流变液、抛光头，所述励磁装置包括永磁体和电磁铁，所述抛光头相对于励磁装置分离地固定设置在所述励磁装置所产生的磁场范围内，所述抛光头包括空腔，所述磁流变液容纳在所述空腔中，所述抛光头的周向分布有孔，用以使磁流变液在励磁装置的激励下从所述空腔中流出。

根据本发明，抛光头的表面经过微铣作用，原本光滑的表面具有了细微凹坑可带动磁流变液与工件作相对运动。

根据本发明，电磁铁包括U形铁芯与励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在U形铁芯两侧，所述电磁铁开口处两端平行相对固定连接两块极性相反的永磁体。

根据本发明，抛光头直径小于待加工工件约1mm～3mm，优选2mm。根据本发明，励磁装置中的永磁体选用钕铁硼磁铁。

根据本发明，抛光头为非导磁材料。

根据本发明，抛光头周向分布的孔为三个矩形孔，相邻的两个矩形孔间隔为120°。

(三)有益效果