[实用新型]一种磁场遥操纵工具定向抛光装置

说明书

本实用新型涉及一种磁场遥操纵工具定向抛光装置，属于超精密制造领域。工件装夹装置中的容器固定在z向升降台上，z向升降台固定在z向旋转台上，z向旋转台固定连接在基座上，磁场发生装置分为左、右两部分，分别位于工件装夹装置的两侧，磁场发生装置两部分的底部分别与一组x向调节装置滑动连接，该一组x向调节装置固定连接在基座上，工件位于工件装夹装置，抛光工具位于工件中。优点是：空间对称的电磁铁布置方式，能准确的计算得到遥操纵抛光工具所需的电磁铁输入电流，通过遥操纵方法控制抛光工具，对工件表面进行抛光，避免了传统抛光方法中，工件与抛光工具进给系统干涉的问题，可以抛光任意结构复杂工件内腔表面。

技术领域

本实用新型属于超精密制造领域，尤其涉及一种磁场遥操纵抛光工具定向抛光装置，用于腔体类工件内部表面的抛光。

背景技术

各领域对内腔结构复杂曲面的表面质量要求不断提高，内腔复杂曲面超精密抛光技术成为一道难题。目前应用于内腔表面抛光方法主要有磁流变抛光、磁性磨粒抛光、化学抛光等技术。

印度塔帕尔大学的等应用磁流变抛光技术加工圆柱形工件内表面。在100分钟内，铁磁圆柱形工件的内表面粗糙度由360nm减小到90nm。但磁流变抛光技术加工工件内表面时，只能加工非封闭的圆柱形内腔工件，无法加工封闭复杂内腔的工件。

南开大学的等应用磁性磨粒抛光技术加工回转体工件的内部，抛光后的工件内部表面粗糙度达到0.2μm～0.6μm。佛罗里达大学的等应用磁性磨粒抛光技术加工管状零件内壁。抛光后管内壁表面粗糙度可以达到0.037μm，但磁性磨粒抛光技术加工工件内表面时，只能抛光管状等内腔为回转体结构的工件。

宇都宫大学的等利用化学抛光结合磁力磨粒抛光的方法，对Si₃N₄陶瓷元件内表面进行抛光处理。Cr₂O₃研磨粒与磁性颗粒混合的抛光磨粒与Si₃N₄陶瓷元件内表面接触，永磁体旋转带动抛光磨粒旋转与工件产生相对运动，Cr₂O₃研磨粒于Si₃N₄陶瓷元件内表面在蒸馏水湿处理的条件下产生化学反应，对Si₃N₄陶瓷元件内表面抛光，表面粗糙度可以达到0.01μm。但化学抛光只能用来加工特定材料的工件，反应机理复杂，反应参数多，涉及到表面工程技术、材料学、化学等多个学科，理论尚不成熟。

发明内容

本实用新型提供一种磁场遥操纵工具定向抛光装置，以解决现有抛光方法不适合腔体类工件内表面的抛光的问题。

本实用新型采取的技术方案是：一种磁场遥操纵工具定向抛光装置，包括磁场发生装置、工件装夹装置、z向升降台、z向旋转台、抛光工具、工件、x向调节装置、基座，其中工件装夹装置中的容器固定在z向升降台上，z向升降台固定在z向旋转台上，z向旋转台固定连接在基座上，磁场发生装置分为左、右两部分，分别位于工件装夹装置的两侧，磁场发生装置两部分的底部分别与一组x向调节装置滑动连接，该一组x向调节装置固定连接在基座上，工件位于工件装夹装置，抛光工具位于工件中。

所述磁场发生装置的左部分和右部分结构相同，其中磁场发生装置的左部分包括左电磁铁框架及n个由铜导线绕制的电磁铁，n≥3，每个电磁铁的轴线与空间坐标系中平面yOz的夹角γ均为45°，每个电磁铁关于x轴均布放置，其轴线在平面yOz上的投影之间的夹角为θ，θ＝(360/n)°，每个磁场发生装置左部分中任一电磁铁均与磁场发生装置右部分中相应的一电磁铁轴线重合，2n个电磁铁的轴线相交于工作空间坐标系原点O，且每个电磁铁与原点O的距离为d。

所述抛光工具由抛光工具球套和永磁体组成，永磁体固定在抛光工具球套内。

所述工件装夹装置包括容器和紧定螺钉。

本实用新型的优点是：