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专利号: 2021106591734
申请人: 浙江工业大学
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:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种圆柱滚子力流变抛光方法,其特征在于,使用非牛顿流体作为基体制成抛光液,利用非牛顿流体力流变增加抛光液与圆柱滚子之间的去除率,达到高效的抛光;在抛光过程中,圆柱滚子工件与抛光液二者之间存在相对运动,抛光液与工件接触部分受剪切作用会发生剪切增稠现象,会产生一系列“粒子簇”,这会使接触区域抛光液的黏度增大,并形成剪切增稠弹性,增强了固态粒子对磨粒的把持作用,从而使得圆柱滚子与抛光液接触部位形成一个类似“柔性固着磨具”,从而抛光液中的磨粒会对圆柱滚子表面产生微切削作用,从而实现抛光效果;

实现该抛光方法的装置包括上研磨盘、载物盘、压力传感器、弹簧压力装置和抛光槽,所述上研磨盘为偏心转动,所述上研磨盘上连接压力传感器、弹簧压力装置;所述上研磨盘位于载物盘上方,所述载物盘的直槽为放置待抛光圆柱滚子的工位,所述载物盘固定在转动轴上,所述上研磨盘和载物盘位于所述抛光槽内,力流变抛光液放置在所述抛光槽内;

所述载物盘的转动轴通过销与载物盘连接,当调整好上研磨盘的位置后,转动弹簧压力装置,压力示数通过压力传感器显示,圆柱滚子在上研磨盘、载物盘和直槽作用下既中心公转又同时自身滚动,又可以在槽中前后移动,最终作复杂空间运动;

将配置好的抛光液放置在抛光槽中,待加工的圆柱滚子放入载物盘的直槽中,启动装置后,载物盘带动圆柱滚子转动,从而抛光液与工件圆柱面存在相对运动,工件的圆柱面受到一定剪切作用,实现对圆柱滚子抛光;

所述的抛光液包括去离子水、固相粒子、磨粒、防腐剂、氧化剂和活性剂,所述固相粒子选用多羟基聚合物,比例为35~55wt%;所述磨粒粒度为50nm‑10μm,防腐剂选择对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸及其盐类,氧化剂为酸类物质,活性剂为磺酸钠。

2.如权利要求1所述的一种圆柱滚子力流变抛光方法,其特征在于,所述抛光液中的磨粒为3‑10μm的氧化铝,1‑5μm的碳化硅或50‑100nm硅溶胶,所述的防腐剂为苯甲酸钠或对羟基苯甲酸甲酯或乙酯,比例为0.2~0.5wt%,活性剂为十二烷基磺酸钠,氧化剂为双氧水。

3.如权利要求1所述的一种圆柱滚子力流变抛光方法,其特征在于,所述抛光方法包括如下步骤:

1)在具有力流变效应的非牛顿流体中添加磨粒制备出力流变抛光液,添加到抛光槽中;

2)将工件放置在载物盘的直槽中;

3)调节上研磨盘的位置,旋转弹簧压力装置给定压力,使上研磨盘、载物盘与圆柱滚子完成配合,工件没入合适深度;

4)开启电机,上研磨盘、载物盘公转,达到力流变抛光液与圆柱滚子产生相对运动的目的,实现工件表面的高效抛光。