[发明专利]一种全封闭扩展式磁流变抛光设备

说明书

本发明公开一种全封闭扩展式磁流变抛光设备，包括：支撑架、驱动装置、传动装置、抛光轮和励磁装置；抛光轮包括主轴和随主轴转动的封闭轮；励磁装置水平方向上排列有至少两能够在磁流变液流经封闭轮轮缘时与封闭轮之间形成梯度磁场的磁极组；励磁装置位于所述封闭轮内，且励磁装置的水平方向沿封闭轮的轴向设置，励磁装置通过贯穿封闭轮中心的支架安装在所述支撑架上。该方案解决了大口径工件加工效率低的问题，提高了抛光效率。

技术领域

本发明涉及光学元件抛光技术领域，尤其是一种全封闭扩展式此流变抛光设备。

背景技术

随着科技的不断发展，现代光学系统对光学元件无论是从加工精度、质量，还是从元件的材料等要求都不断提升，加工过程越来越偏向于极端制造。同时现代光学系统中应用的光学元件口径越来越大，传统加工由于加工周期长、效率低等缺陷，已经不再适用于大口径元件的加工，因此急需一种高效率、低损伤的加工方法。

由于需求的不断提升，催生了诸如：离子束抛光、射流抛光、浮法抛光和弹性发射抛光等在内的多种现代抛光技术。这些现代抛光技术在实现光学元件的高精度、低损伤加工的同时，自身又不可避免的存在不同程度的缺陷，如：离子束抛光耗能较大；射流抛光、浮法抛光、弹性发射加工等加工方法效率较低。因此，在实际抛光时，可根据实际加工情况，选择合适的抛光方法，以满足光学元件的加工需求。

磁流变抛光(MRF)凭借其高加工效率、高精度、低损伤等一系列优点，被广泛应用于光学元件特别是大口径光学元件的镜面抛光中。当磁流变液从喷嘴输送至抛光轮随其转动至抛光区域时，受梯度磁场作用，成为具有粘塑性的Bingham(宾汉)流体，形成“柔性抛光缎带”。“柔性抛光缎带”与工件表面接触，使得元件表面材料在“柔性抛光缎带”产生的剪切力作用下得到去除。抛光完成后，磁流变液流出抛光区域，此时磁场大幅度减弱，磁流变液重新变回液体状，磁流变液随抛光轮一同转动，流至回收器时被回收器回收。

目前磁流变抛光装置根据励磁装置的不同，可分为永磁体型和电磁铁型，永磁体具有结构简单，无需散热等优点；电磁铁型具有磁场强度和磁场形状可控等优点。与此同时，永磁体型和电磁铁型也存在不同程度的缺点：永磁体一旦加工成型，磁场强度和磁场形状将不可更改，随着使用时间的延长，磁场的强度也会略有减弱，如果装置密封性不好，永磁体上也容易吸引杂质，这也可能导致磁场减弱；电磁铁型装置较为复杂，体积较大，且使用过程需要安装额外的散热装置，目前常用的为水冷装置，否则将会影响整个装置的使用性能。

现代磁流变抛光较其他加工方法，加工效率较高，但随着元件口径的不断增大，传统磁流变抛光的加工效率已经慢慢不再适应现代光学元件镜面加工的需求。因此需要研发一种新式的磁流变抛光装置。目前，国内外对磁流变抛光装置的研究比较多，出现了包括带式磁流变，集群式磁流变在内的多种磁流变抛光装置。本发明基于大口径或超大口径光学元件的加工，提出了一种封闭扩展式磁流变抛光装置，对解决大口径光学元件的高效率、低损伤加工具有着重要的作用。(大口径元件需加工面积大，传统磁流变装置为开放式电磁铁型单一缎带装置，加工时间长效率低。同样的时间内，改进的磁流变装置可在加工效率上提高5～6倍。磁流变抛光缎带为柔性，可降低抛光过程的损伤。)

发明内容

本发明提供一种全封闭扩展式磁流变抛光设备，用于克服现有技术中加工效率较低、损伤较大等缺陷，实现大口径光学元件的高效率和低损伤加工。

为实现上述目的，本发明提出一种全封闭扩展式磁流变抛光设备，包括：

支撑架，用于为各组成部件提供支撑；

驱动装置，安装在所述支撑架上，用于提供驱动力矩；

传动装置，安装在所述支撑架上；输入端连接所述驱动装置，输出端连接抛光轮，用于在所述驱动装置的作用下带动所述抛光轮转动；