[发明专利]一种基于流场聚焦的磁流变抛光装置及方法

权利要求书

1.一种基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，包括端盖（1）、套筒（2）、抛光头外壳（3）和隔磁转轴（4），其中：

所述端盖（1）和抛光头外壳（3）分设于所述套筒（2）的两端，并分别与所述套筒（2）的两端相连接，所述抛光头外壳（3）上开设有供磁流变抛光液进入和射出的进液口（9）和出液口（15）；

所述隔磁转轴（4）安装在所述套筒（2）内，且其一端穿过所述端盖（1）以与外部的旋转动力源相连，进而在旋转动力源的作用下实现旋转，其另一端嵌装有永磁体（5），并插入所述抛光头外壳（3）内，以与抛光头外壳（3）的内部形成与所述进液口（9）和出液口（15）导通的流动聚焦腔（16），此外，所述出液口（15）位于所述永磁体（5）的正下方；

抛光时，磁流变抛光液一部分在隔磁转轴（4）的端面处受永磁体（5）的作用形成宾汉体，另一部分在流动聚焦腔（16）内流动并经出液口（15）喷出形成射流，且该部分磁流变抛光液在流动时产生流体动压力对宾汉体进行挤压塑形，以使得宾汉体变为平均直径小于出液口直径的宾汉体小抛光头，通过该宾汉体小抛光头实现待抛光工件的抛光。

2.如权利要求1所述的基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，所述隔磁转轴（4）与套筒（2）之间通过轴承组件（7）实现配合。

3.如权利要求2所述的基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，所述轴承组件（7）与所述端盖（1）之间以及与套筒（2）之间设置有密封组件（6）。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，所述套筒（2）与抛光头外壳（3）之间通过密封圈（8）密封。

5.如权利要求1-3任一项所述的基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，所述隔磁转轴（4）由高相对磁导率的材料制成，其下端开设有用于安装所述永磁体（5）的圆柱槽。

6.如权利要求5所述的基于流场聚焦的磁流变抛光装置，其特征在于，所述圆柱槽的端部与隔磁转轴外圆面的过渡处为圆弧形或锥形。

7.一种基于流场聚焦的磁流变抛光方法，其采用如权利要求1-6任一项所述的装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1旋转动力源带动隔磁转轴（4）旋转；

S2磁流变抛光液经进液口（9）进入流动聚焦腔（16）内，该磁流变抛光液一部分在隔磁转轴（4）的端面处受永磁体（5）的作用形成宾汉体，另一部分在流动聚焦腔（16）内流动并经出液口（15）喷出形成射流，并且该部分磁流变抛光液在流动时产生流体动压力对宾汉体进行挤压塑形，以使得宾汉体变为平均直径小于出液口直径的宾汉体小抛光头；

S3待抛光工件反向旋转或不旋转，其在宾汉体小抛光头的作用下实现抛光。

8.一种基于流场聚焦的磁流变抛光方法，其采用如权利要求1-6任一项所述的装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1隔磁转轴（4）固定不动；

S2磁流变抛光液经进液口（9）进入流动聚焦腔（16）内，该磁流变抛光液一部分在隔磁转轴（4）的端面处受永磁体（5）的作用形成宾汉体，另一部分在流动聚焦腔（16）内流动并经出液口（15）喷出形成射流，并且该部分磁流变抛光液在流动时产生流体动压力对宾汉体进行挤压塑形，以使得宾汉体变为平均直径小于出液口直径的宾汉体小抛光头；

S3待抛光工件旋转，其在宾汉体小抛光头的作用下实现抛光。