[实用新型]一种永磁体遥操纵涡旋抛光装置

说明书

本实用新型涉及一种永磁体遥操纵涡旋抛光装置，属于精密制造领域。电机输出轴与外部永磁体固定连接，电机固定于机械臂上，机械臂固定于底座上，z向旋转台固定于底座之上，工作台固定于z向旋转台之上，工件放置并固定于工作台中，工作台内装有抛光液并浸没工件，抛光工具位于工件腔体内部。优点是：可有效解决现有抛光方法复杂的机械结构在加工内腔时的结构限制，更适用于加工复杂的内腔表面结构；其抛光工具结构结构新颖，配合外部磁场驱动其移动及转动可以加工复杂表面，整个结构具有非常大的工作空间，适用于绝大多数复杂内腔的抛光，因此其应用范围十分广泛。

技术领域

本实用新型属于精密制造领域，涉及一种永磁体遥操纵涡旋定向抛光装置，用于对深宽比较大的腔体类复杂曲面抛光。

背景技术

现今，复杂曲面零件在机械行业有了广泛应用，已经成为航空航天、航海、汽车零部件、模具等领域众多零件的重要工作面，其结构日趋复杂，且对其精度要求不断提高，传统抛光方法已无法满足其加工要求。抛光作为精密加工的最后一道工序，是非球面面形精度和表面质量得到保证的基础。因此，非球面自由曲面抛光技术就成为了非球面制造技术中的研究重点。

传统的非球面抛光依靠手工操作，加工效率低，对操作人员的技术与经验依赖性大，且难以保证加工质量与重复性。迄今为止，国内外学者针对自由曲面的超精密抛光提出了一些非传统方法，如磁流变抛光、磁磨粒抛光、射流抛光、气囊抛光等等，且已用于商业应用中。但上述抛光方法在非球面内腔表面，尤其是口径较小且深度较大的内腔表面的加工方面存在着若干限制，主要问题包括磁流变抛光的机械结构较复杂、抛光工具受工件结构限制无法深入腔体内部，磁磨粒抛光的抛光工具形状与工件表面不匹配，射流抛光在腔体内表面产生椭圆形压痕，气囊抛光在工件表面产生亚表面损伤等等。迄今为止，针对口径小、深度大的内腔曲面的抛光方法还很少被提及。

发明内容

本实用新型提供一种永磁体遥操纵涡旋抛光装置，以解决现在缺乏对口径较小、深度较大的腔体类工件内表面抛光装置的问题。

本实用新型采取的技术方案是：电机输出轴与外部永磁体固定连接，电机固定于机械臂上，机械臂固定于底座上，z向旋转台固定于底座之上，工作台固定于z向旋转台之上，工件放置并固定于工作台中，工作台内装有抛光液并浸没工件，抛光工具位于工件腔体内部。

所述外部永磁体为圆柱形，充磁方向为径向方向。

所述机械臂具有六个自由度。

所述抛光工具的结构是：外部为球形外壳，内部固定一个径向充磁的圆柱形永磁体。

所述球形外壳采用树脂材料。

本实用新型通过电机及机械臂带动外部永磁体进行转动及移动，产生的动态旋转磁场对抛光工具内部永磁体施加转矩及力，使抛光工具实现转动及移动，从而带动抛光工具附近的抛光液产生涡旋流，涡旋流中的抛光粒子对工件待加工表面施加作用力，从而实现腔体类工件内表面抛光。

本实用新型的优点是：通过外部永磁体遥操纵机构对抛光工具进行驱动，从而带动工作台内部抛光液的转动，配合z向旋转台带动工件旋转调整加工区域与抛光工具相对位置，实现对工件的区域抛光。其抛光机理为外部磁场的无线驱动，可有效解决现有抛光方法复杂的机械结构在加工内腔时的结构限制，更适用于加工复杂的内腔表面结构；其抛光工具结构结构新颖，配合外部磁场驱动其移动及转动可以加工复杂表面，解决现有抛光方法由于抛光工具结构限制而不能加工复杂表面的问题；整个结构具有非常大的工作空间，适用于绝大多数复杂内腔的抛光，因此其应用范围十分广泛。

附图说明

图1是本实用新型永磁体遥操纵涡旋抛光装置示意图，图中：1为底座，2为z向旋转台，3为工作台，其内部装有抛光液，4为工件，5为抛光工具，6为外部永磁体，7为电机，8为机械臂；

图2(a)是抛光工具内部永磁体结构示意图，图中：501为树脂外壳，502为内部柱状永磁体；