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专利号: 2020113683187
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置,其特征在于,包括刀柄转轴(1)、磁控装置以及固定于刀柄转轴(1)端部的抛光气囊基座(5),抛光气囊基座(5)的一端固定有抛光气囊(7),抛光气囊基座(5)端部与抛光气囊(7)之间形成气压腔室,抛光气囊(7)采用磨粒复合磁流变弹性体材料,抛光气囊基座(5)上设有连通气压腔室和气源的气流通道;磁控装置包括第一电磁铁(12)和第二电磁铁(10),第一电磁铁(12)设置于气压腔室内,第二电磁铁(10)设置于用于放置待抛光工件(8)的工作台(9)上,抛光气囊(7)与抛光气囊基座(5)之间通过螺纹固定圈(6)连接,在抛光气囊基座(5)一端设置外螺纹,螺纹固定圈(6)与抛光气囊基座(5)通过螺纹连接,抛光气囊(7)上端设有压紧部,抛光气囊(7)上端的压紧部夹持于螺纹固定圈(6)与抛光气囊基座(5)之间,刀柄转轴(1)外圈套设有套筒(4),套筒(4)上端开设有连接于气源的进气孔,套筒(4)内壁开设连通进气孔的出气孔,刀柄转轴(1)上设有轴向通气孔,刀柄转轴(1)的轴向通气孔一端与抛光气囊基座(5)上的气流通道连通,刀柄转轴(1)侧壁设有连通轴向通气孔的径向通气孔,刀柄转轴(1)上的径向通气孔能够与套筒(4)的出气孔连通。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置,其特征在于,刀柄转轴(1)能够相对套筒(4)转动,刀柄转轴(1)侧壁沿周向开设有通气槽,套筒(4)与刀柄转轴(1)通过密封垫密封,套筒(4)上的出气孔位于通气槽内。

3.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置,其特征在于,刀柄转轴(1)上的径向通气孔与套筒(4)的出气孔同轴时连通。

4.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置,其特征在于,套筒(4)上端的进气孔通过导气管(13)连接有气泵(14),导气管(13)上设有开关阀(15),刀柄转轴(1)上安装有轴承座(3),刀柄转轴(1)与轴承座(3)之间安装有轴承(2)。

5.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置,其特征在于,磨粒复合磁流变弹性体材料包括铁磁性颗粒和非磁性磨粒,其中铁磁性颗粒为羰基铁粉,非磁性磨粒为金刚石磨粒。

6.一种基于权利要求1所述的磁流变弹性体变刚度气囊抛光装置的抛光方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1)、将抛光气囊安装在抛光设备主轴上;

s2)、通过调整抛光气囊内部气压改变气囊与工件间接触区域特征实现复杂曲面随型贴合,主轴带动抛光气囊高速旋转完成抛光过程。

7.根据权利要求6所述的抛光方法,其特征在于,抛光开始时根据工件曲面特征调整抛光气囊内部气压,使抛光气囊与工件表面随型贴合;抛光过程中根据抛光效率与质量需求,调整气囊气压与工作磁场强度以调控气囊与工件接触区域应力分布。

8.根据权利要求6所述的抛光方法,其特征在于,抛光气囊高速旋转驱动气囊与工件接触区域内气囊基体材料所把持的固结磨料,以及通过磨削液补充进入工作区域的游离磨料,通过滚动、挤压、滑擦等磨削行为完成抛光,抛光过程中,通过调整抛光气囊工作磁场,使抛光气囊材料通过改变弹性模量调控气囊与工件接触特征及磨料运动状态,进而调控抛光质量与抛光效率。