[实用新型]一种小型磁流变平面抛光装置

说明书

本实用新型公开了一种小型磁流变平面抛光装置，包括回转工作台、抛光盘、三轴联动工作滑台、实验平台、磁场产生装置和电机。电机的输出端通过第一联轴器与回转工作台轴的一端连接；回转工作台轴可转动地安装于磁场产生装置和实验平台上，其另一端固定有回转工作台；抛光盘与回转工作台可拆卸式固定连接；三轴联动工作滑台安装于实验平台上，末端安装有工件，带动工件实现xyz轴三向运动；磁场发生装置安装于实验平台底部，与抛光盘正对；磁场发生装置通电后产生磁场，磁场使得抛光盘中的磁流变液变为类固体状态，加工工件；断电后磁场消失，磁流变液恢复流动性。本装置实现了设备小型化，便于实验室人员对磁流变平面抛光某种设想的简单验证。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工领域，具体是一种小型磁流变平面抛光装置。

背景技术

具有超光滑表面的光电器件在诸多高新技术领域及重大产业市场都有着大量的应用。这些光电零件都要求具有超精密、超光滑的表面，粗糙度Ra要求小于1nm，面形精度要求控制在微米级，且无表面及亚表面损伤层与变质层。这就需要超精密加工技术的支持。

目前抛光技术大致分为直接接触抛光、界面反应抛光(准接触抛光)和非接触抛光，这些抛光技术在成本、效率以及抛光精度上都存在或多或少的缺陷。而磁流变抛光已被证明是一种极其有效的超光滑、低损伤的加工技术。磁流变抛光技术是一种利用磁流变抛光液在磁场中的流变特性对工件进行抛光的技术。在外加磁场的作用下，磁流变液的粘性瞬间增大，形成具有一定塑性的类固态Bingham体(即磁流变抛光模)，均匀混合在液体中的磨料在磁场作用下以半固着的形式分布于磁流变抛光模表层，在相对工件运动时产生一定的剪切力，对材料表面进行抛光。

90年代初，Kordonski与美国罗彻斯特大学光学制造中心的Jacobs等人合作，将磁流变抛光应用于非球面确定性抛光。后与QED公司开发了一种载液轮式的磁流变加工方法，该方法使用一个具有弧形气隙的电磁铁作为励磁装置，磁流变液随载液轮通过气隙上方，在磁场作用下，硬化成弧形磁流变缎带，加工时，工件与缎带顶部区域接触，形成面积较小的抛光斑。利用该方法进行确定性面形修整加工，可获得很高的面形精度(PVλ/20)和很好的表面质量(Ra1nm)，适合面形精度要求极为严苛的高附加值的超光滑光学元件加工。但载液轮式的磁流变加工效率较低。

研究者们还将射流抛光技术与磁流变抛光技术相结合，实用新型了一种新的抛光方法，磁流变射流抛光，这种加工方式可以有效解决深凹面或内腔的抛光加工。后续陆续出现了超声波磁流变复合抛光、超声电解复合抛光、超声电火花复合抛光等，都从不同程度上提高了抛光的效率和质量。但现有的磁流变抛光装置都是比较大型的设备，价格高昂。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种小型磁流变平面抛光装置。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种小型磁流变平面抛光装置，其特征在于该装置包括回转工作台、抛光盘、三轴联动工作滑台、实验平台、磁场产生装置和电机；

所述电机的输出端通过第一联轴器与回转工作台轴的一端连接；回转工作台轴依次穿过磁场产生装置和实验平台并可转动地安装于磁场产生装置和实验平台上，其另一端固定有回转工作台；所述抛光盘与回转工作台可拆卸式固定连接；三轴联动工作滑台安装于实验平台上，末端安装有工件，带动工件实现xyz轴三向运动，进而调整工件与磁流变抛光液的相对位置；所述磁场发生装置安装于实验平台底部，与抛光盘正对；磁场发生装置通电后产生磁场，磁场使得抛光盘中的磁流变液变为塑性类固体状态，进而加工工件；断电后磁场消失，磁流变液恢复流动性。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)本装置是一种用于实验室的小型磁流变平面抛光模拟装置，成本低，结构简单，能够实现磁流变抛光装置的小型化，便于实验室人员对磁流变平面抛光某种设想的简单验证。