[发明专利]一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光方法

说明书

一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光方法，机械臂按要求调节到相应位置，使毛刷抛光头与轮毂表面接触，将抛光液倒入抛光液回收装置，启动毛刷自转电机、轮毂自转电机、抛光液泵，抛光液通过软管输送至毛刷抛光头，在毛刷抛光头的驱动下和轮毂产生相对运动，形成力流变效应，非牛顿流体抛光液的粘度迅速上升，形成“固着磨具”并粘附在毛刷抛光头上，通过机械臂对毛刷抛光头位置与姿态的调整，实现对轮毂不同位置曲面的抛光。本发明提出一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的适用于轮毂、高效、高质量的抛光方法。

技术领域

本发明涉及超精密加工技术领域，具体涉及一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光方法。

背景技术

轮毂的种类繁多，形态各异，曲面复杂。轮毂表面的抛光是电镀前的一道重要工序，要求表面材料去除均匀、表面粗糙度符合相关要求。国内轮毂材质一般为铝合金，普遍采用低压铸造，在经过抛丸处理后，轮毂表面附着了一层氧化膜和突起，表面粗糙度较高。在进行电镀等工艺前，需要对轮毂进行研磨和抛光等加工工艺以获得平整、光滑的表面。目前小型的生产企业普遍采用人工抛光，花费时间占用整个轮毂生产周期的百分之三十，消耗了大量的劳动力，并需依赖熟练的手工抛光工人。由此可见，抛光过程中存在多数不定性的人为因素，因工人疲劳度问题、技术水平的问题，难以保证加工工件的一致性，并且各个面抛光之后的粗糙度存在一定的差异还会影响后续电镀工艺的实施；除此之外，工人工作环境较差，在进行抛光的时候会出现很多粉尘，工人劳动强度大，造成少数人愿意进行该项工作，多种因素严重制约了该行业的发展。

现如今，轮毂抛光技术主要包括人工抛光、手工和机械结合抛光、机械抛光、机械化学抛光、电解抛光等，然而一般的机械抛光很难抛光凹槽狭缝等问题，且电解抛光等抛光技术产生的废水量大，如不进行有效控制将对周边环境造成很大威胁。随着汽车行业的发展，产业对轮毂的需求越来越大，传统的抛光技术已经不能满足工业需求。因此，开发新的轮毂抛光技术亟待解决。

力流变抛光技术依据非牛顿流体的剪切增稠效应，当抛光液与工件之间存在相对剪切应变速率时，抛光液与工件表面接触区域因剪切应力的作用产生剪切增稠现象，从而实现对工件的抛光。力流变抛光液是由磨粒均匀分散在具有剪切增稠效应的抛光基液中配制而成，是力流变抛光方法实现对工件进行抛光的重要因素。

发明内容

针对现如今轮毂的形态各异，曲面复杂，而传统抛光轮毂方法普遍采用人工抛光，存在多数不定性的人为因素等问题，可靠性较差，抛光效率不高。本发明提出一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的适用于轮毂、高效、高质量的抛光方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光方法，机械臂按要求调节到相应位置，使毛刷抛光头与轮毂表面接触，将抛光液倒入抛光液回收装置，启动毛刷自转电机、轮毂自转电机、抛光液泵，抛光液通过软管输送至毛刷抛光头，在毛刷抛光头的驱动下和轮毂产生相对运动，形成力流变效应，非牛顿流体抛光液的粘度迅速上升，形成“固着磨具”并粘附在毛刷抛光头上，通过机械臂对毛刷抛光头位置与姿态的调整，实现对轮毂不同位置曲面的抛光。

进一步，所述抛光液使用非牛顿流体作为基体，磨粒均匀分散在具有剪切增稠效应的抛光液内；抛光液附着在毛刷抛光头上，与轮毂存在相对运动，达到设定剪切速率后，抛光液中的分散相粒子凝聚成“粒子簇”并包裹着磨粒粒子，形成“柔性固着磨具”，宏观表现为抛光液出现剪切增稠现象，从而实现对轮毂的抛光作用。

再进一步，所述毛刷的纤维具有柔韧性，在抛光过程中，能够对抛光过程中产生的增稠流体施加弹性力，并将抛光液推入轮毂缝隙、凹陷当中；随着抛光液被毛刷的纤维推入缝隙，缝隙内部与抛光液产生相对运动，固体分散相粒子包裹磨粒形成“粒子簇”，实现抛光作用。