[发明专利]一种磁流变抛光加工系统

说明书

本发明提供的磁流变抛光加工系统，包括机械臂、安装在所述机械臂一端的工件固定装置、具有磁流变抛光轮和磁流变循环系统的工作台，所述磁流变循环系统向所述磁流变抛光轮提供磁流变液，所述工作台安装在所述底座上，所述磁流变抛光轮伸出所述工作台，所述工件固定装置在所述机械臂的带动下实现与所述磁流变抛光轮之间的位置变化，通过利用机械臂的空间多自由度、速度和加速度优势，结合磁流变抛光轮设置在工作台可以减少机械臂的承重，使得机械臂在进行加工时候运转更灵活，而且也可以使用直径更大重量更大的磁流变抛光轮进行加工，使得加工高效和快速，也进一步提升了打磨抛光的整体效率。

技术领域

本发明涉及光学精密加工领域，特别涉及一种磁流变抛光加工系统。

背景技术

随着现代科学技术的发展,对应用于各种光学系统中的光学元件提出了越来越高的要求。通常情况下要求最终生产的光学元件具有高的面形精度、好的表面质量及尽量减少亚表面破坏层。高的面形精度可以保证好的成像质量,平滑的表面可以减少散射,较低的亚表面破坏层可以避免在高能应用中的破坏。因而光学元件的性能在很大程度上取决于制造过程。已经研究出多种加工方法可以获得高精度的加工表面,其中典型的加工方法有塑性研磨、化学抛光、浮法抛光、弹性发射加工、粒子束抛光、射流抛光等等。这些加工方法或者抛光效率太低,或者产生较大的亚表面破坏层,或者抛光不易控制,各自存在一定的缺陷。

磁流变液是将微米尺寸的磁性颗粒分散于绝缘载液中形成的具有可控流变行为的悬浮液体,其流变特性随外加磁场变化而变化。磁流变液在未加磁场时流变特性与普通牛顿流体相似,当受到一定强度磁场作用时,在磁场的作用下能产生明显的磁流变效应,其表观粘度系数增加2个数量级以上,会变成类似固体的状态,一旦去掉磁场后,又变成可以流动的液体。在磁场作用下的磁流变效应,使磁流变液体在液态和固态之间发生转换,具有可逆、可控、反应迅速的优点。磁流变液的剪切屈服应力比电流变液大一个数量级而且磁流变液具有良好的动力学和温度稳定性,因此应用范围更广泛。

现有磁流变抛光加工中心主要是将磁流变抛光模块集成于摇篮式数控机床上，但由于数控机床普遍由直线轴实现运动进给，在运动速度、加速度和自由度方面存在诸多限制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种磁流变抛光加工系统，通过利用机械臂的空间六自由度、速度和加速度优势，结合磁流变抛光轮设置在工作台可以减少机械臂的承重，使得机械臂在进行加工时候运转更灵活，而且也可以使用直径更大重量更大的磁流变抛光轮进行加工，使得加工过程更佳高效和高速，也进一步提升了打磨抛光的整体效率，同时，对于同样加工范围，系统造价远低于龙门或摇篮式加工中心。

本发明提供的一种磁流变抛光加工系统，包括机械臂、安装在所述机械臂一端的工件固定装置、具有磁流变抛光轮和磁流变循环系统的工作台，所述磁流变循环系统向所述磁流变抛光轮提供磁流变液，所述磁流变抛光轮伸出所述工作台，所述工件固定装置在所述机械臂的带动下实现与所述磁流变抛光轮之间的位置变化。

可选地，所述机械臂为具有六自由度的机械臂。

可选地，所述工件固定装置采用真空吸盘。

可选地，所述真空吸盘包括吸盘、吸盘箍、连接管以及真空发生器，所述吸盘通过所述连接管与所述真空发生器连通，所述吸盘箍安装在所述机械臂的末端并抵靠在所述吸盘上，所述真空发生器设置在所述机械臂上。

可选地，所述磁流变循环系统包括储液罐、设置在所述储液罐中的搅拌器、输送泵、回收泵及循环供给回路，所述循环供给回路包括与所述储液罐连通的注液管及回收管、设置在所述注液管末端的喷嘴及设置在所述回收管末端的收集器，所述输送泵设置在所述注液管上在所述注液管上，所述回收泵设置在所述回收管上，所述喷嘴和所述收集器分别对称设置在所述磁流变抛光轮的两侧的机械臂上。

可选地，所述喷嘴对准所述磁流变抛光轮的边缘。

可选地，所述喷嘴对准所述磁流变抛光轮的切线方向。