[发明专利]一种旋转磁极磁流变抛光装置及方法

权利要求书

1.一种旋转磁极磁流变抛光装置，用于抛光管状工件(8)的内壁，其特征在于：包括磁流变液供给系统、工件支撑和驱动机构以及磁极旋转机构，

所述工件支撑和驱动机构用于自所述工件(8)的第一端保持所述工件(8)并驱动所述工件(8)沿自身轴线往复运动；

所述磁极旋转机构包括旋转磁架、驱动所述旋转磁架围绕工件(8)旋转的驱动装置、以及向所述旋转磁架供电的励磁供电装置；

所述磁流变液供给系统用于自所述工件(8)的第一端向所述工件(8)内连续供应磁流变液并自所述工件(8)的第二端连续导出使用过的磁流变液；

所述磁流变液能够在所述旋转磁架的励磁作用下发生流变，并在所述工件(8)的往复运动和旋转磁架的旋转运动作用下对所述工件(8)的内壁进行抛光。

2.根据权利要求1所述的旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：

所述磁流变液为高压磁流变液，磁流变液所受压强为2MPa—4MPa。

3.根据权利要求1所述的旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：

所述工件支撑和驱动机构包括设置在底座上的步进电机(1)、由步进电机(1)驱动旋转的滚珠丝杠(2)和工作台(4)，工作台(4)的底部设置有与所述滚珠丝杠(2)接合的丝杠滑块(3)，

工作台(4)包括沿滚珠丝杠(2)轴线方向延伸的通孔，以及对应于所述通孔设置用于夹持所述工件(8)的第一端的夹持装置(6)，

所述磁流变液供给系统包括入液管(5)，所述入液管(5)穿过所述工作台(4)上的通孔与所述夹持装置(6)内部和/或所述工件(8)的内部密封连通。

4.根据权利要求3所述旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：所述工作台(4)上开有垂直于滚珠丝杠(2)轴线方向的卡槽，所述夹持装置(6)适于沿所述卡槽滑动并借助于紧固件限位在理想位置。

5.根据权利要求1所述的旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：所述磁流变液供给系统还包括出液管(22)，所述出液管(22)用于将工件(8)中的磁流变液自工件(8)的第二端导出并排放或回收。

6.根据权利要求5所述的旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：所述工件支撑和驱动机构还包括用于支撑所述工件(8)的第二端的连接结构(9)，所述连接机构(9)包括管状本体，所述管状本体的第一端的内壁与工件(8)第二端的外壁形成密封连接，所述管状本体的第二端内壁与出液管(22)的外壁密封连接，

所述出液管(22)上固定地套设一旋转衬套(27)，所述旋转衬套(27)适于与所述旋转磁架旋转接合；

所述旋转衬套(27)的外表面分布有凹槽，凹槽内设置有与所述旋转磁架的中心轴孔内壁滚动接合的钢珠。

7.根据权利要求1所述的旋转磁极磁流变抛光装置，其特征在于：所述旋转磁架包括带有中心孔的十字结构，所述十字结构对应于所述工件的第二端设置且所述中心孔的轴线与所述工件的轴线平行或共线，十字结构的每个末端设置有铁芯支架(12)，所述铁芯支架(12)沿平行于所述中心孔的轴线的方向在工件的外部延伸，每个所述铁芯支架(12)朝向所述中心孔轴线的一侧设置有矩形钕铁硼磁铁(7)和线圈(14)，相邻铁芯支架(12)的所述线圈(14)由所述励磁供电装置供应反向电流；

每个所述铁芯支架(12)与所述中心孔的轴线的间距可调。

8.一种旋转磁极磁流变抛光方法，使用权利要求1—7任一项所述的旋转磁极磁流变抛光装置对管状工件进行抛光，包括以下步骤：

S1、将工件安装在夹持装置上，通过调节夹持装置使工件的轴线与旋转磁架的旋转轴线重合，调节旋转磁架与工件外壁的间隙；

S2、调节抛光区域内的磁场强度为100mT—200mT；

S3、将磁流变液导入工件的内腔；

S4、调节旋转磁架的转速以及工件轴向往复运动的速度和往复行程；

S5、通过工件的轴向往复运动和旋转磁架的旋转运动实现工件与磁流变液之间的复合运动，使磁流变液抛光去除工件内表面的材料。