[发明专利]一种基于光流变效应的变刚度磨具

权利要求书

1.一种基于光流变效应的变刚度磨具，其特征在于，该磨具包含光源基体(1)、变形层(2)、光流变液(3)和磨料层(5)；光流变液(3)被变形层(2)和光源基体(1)密封包覆，大量有序排布的超硬磨料群(4)粘接在变形层(2)的外表面构成磨料层(5)；所述变形层(2)由里及表依次是橡胶层(2-1)、纤维织物层(2-2)和金属织物层(2-3)，金属织物层(2-3)上预先电镀了一层有序排布的超硬磨料群(4)，结合剂为镍，由于变形层(2)、光流变液(3)均属于弹性体，所以该磨具为“半弹性”磨具，能够对具有自由曲面的工件(6)进行自适应磨削；光流变液(3)由表面活性剂(9)和光敏反离子(8)组成，光流变液(3)在受到光源基体(1)所发出不同波长光的照射下会产生光流变效应；当光源基体(1)发出紫外光时，光流变液(3)内的光敏反离子(8)会发生光异构化并形成光敏离子(7)，光敏离子(7)与带阳离子的表面活性剂(9)的结合能力减弱，导致表面活性剂(9)分子之间的静电斥力增强，因此光流变液(3)结构松散、粘弹性下降，从而变形层(2)更容易变形，即磨具的刚度变小，在其他磨削参数不变时，磨具对工件(6)的磨削力变小，材料去除率降低；当光源基体(1)发出可见光时，光敏离子(7)恢复为光敏反离子(8)，光流变液(3)的粘弹性增强，即磨具的刚度变大，在其他磨削参数不变时，磨具对工件(6)的磨削力变大，材料去除率增大。

2.根据权利要求1所述的一种基于光流变效应的变刚度磨具，其特征在于：光源基体(1)发出的光的波长调节范围为200～800nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于光流变效应的变刚度磨具，其特征在于：所述橡胶层(2-1)为丁苯橡胶，厚度为1～2mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于光流变效应的变刚度磨具，其特征在于：所述纤维织物层(2-2)为凯夫拉纤维网，厚度为0.1～0.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于光流变效应的变刚度磨具，其特征在于：所述金属织物层(2-3)为由金属铜编织而成的铜丝网，厚度为0.1～0.2mm。