一種磁流變拋光液回收器的制作方法

本發明屬于光學元件超精密加工領域，具體涉及一種磁流變拋光液回收器。

背景技術：

磁流變拋光是一種重要的光學元件超精密加工手段，具有加工效率高、亞表面損傷小的優勢。中國專利文獻庫公開了國防科技大學的發明專利CN 101323097A一種完整的磁流變拋光機床設備及拋光輪方案，該磁流變拋光機床可用于加工超大口徑的光學元件；國防科技大學的后續發明專利CN 101249637A對磁流變拋光機床的拋光液循環系統進行了改進，拋光液循環系統采用了一種內部中空的回收裝置，在回收裝置的裝置座上布置有環形的永磁體，該回收裝置與鼓形拋光輪之間存在間隙，難以完整回收拋光液；同時，永磁體形成的磁場會硬化磁流變拋光液，從而加劇對磁流變拋光輪的磨損。

目前亟需改進磁流變拋光液回收器，降低對磁流變拋光輪的磨損。

技術實現要素：

本發明所要解決技術問題是提供一種磁流變拋光液回收器。

本發明的磁流變拋光液回收器，其特點是：包括回收罩、導液管、永磁鐵和屏蔽層，所述的回收罩為圓柱形，圓柱形的頂部為上端面，圓柱形的底部為下端面，下端面開有單面腔體和引流口；所述的導液管為中空的導管，導液管垂直貫穿回收罩的上端面，與下端面之間留有縫隙；所述的回收罩的下端面為與鼓型的磁流變拋光輪相貼合的曲面，曲面的形狀為與磁流變拋光輪鼓型半徑R1和磁流變拋光輪回轉半徑R2相貫的曲面；所述的回收罩的下端面開有與回收罩同軸的圓弧形凹槽Ⅰ，圓弧形凹槽Ⅰ中安裝有形狀匹配的屏蔽層，屏蔽層中開有與回收罩同軸的圓弧形凹槽Ⅱ，圓弧形凹槽Ⅱ中放置有形狀匹配的永磁鐵，永磁鐵和屏蔽層的表面與磁流變拋光輪相貼合，永磁鐵的充磁方向與回收罩的軸線平行；所述的單面腔體的開口端迎著使用后的附著在磁流變拋光輪表面的磁流變拋光液，在外部磁場作用下，磁流變拋光液形成磁流變拋光緞帶；所述的引流口的中心位置與磁流變拋光緞帶的中心位置重合。

所述的引流口為扇形開口，開口角度范圍為90°~180°，開口高度大于磁流變拋光緞帶的厚度，小于所述回收罩的厚度。

所述的屏蔽層材料為導磁材料。

所述的磁流變拋光液回收器安裝在磁流變拋光輪正上方、斜前方或者斜后方中的一個位置。

本發明的磁流變拋光液回收器中的回收罩用于收集由磁流變拋光輪送來的磁流變拋光液，導液管用于吸走收集在回收罩中的磁流變拋光液，永磁鐵安裝在回收罩與磁流變拋光輪之間形成磁性毛刷，屏蔽層包裹在永磁鐵周圍用于約束磁場作用范圍、減弱磁場強度，避免由于磁場作用而導致磁流變拋光液硬化對所述磁流變拋光輪造成磨損。

本發明的磁流變拋光液回收器能夠和磁流變拋光輪完全貼合，縮小了磁流變拋光液回收器和磁流變拋光輪之間的縫隙，減少了磁流變拋光液的泄漏；磁流變拋光液回收器中安裝的永磁鐵和屏蔽層能夠約束磁場作用范圍、減弱磁場強度，形成合適的磁場，在磁流變回收器和磁流變拋光輪之間形成的磁性毛刷進一步提高了磁流變拋光液的回收效率，減輕了拋光輪的磨損。

附圖說明

圖1 為本發明的磁流變拋光液回收器結構示意圖；

圖2 為與本發明的磁流變拋光液回收器匹配的磁流變拋光輪示意圖；

圖3 為本發明的磁流變拋光液回收器中的回收罩底部結構示意圖；

圖4 為本發明的磁流變拋光液回收器中的回收罩開口端示意圖；

圖5 為本發明的磁流變拋光液回收器中的回收罩截面A示意圖；

圖6 為本發明的磁流變拋光液回收器中的回收罩截面B示意圖；

圖7 為本發明的磁流變拋光液回收器中安裝永磁鐵和屏蔽層后的C處局部放大圖；

圖8 為本發明的磁流變拋光液回收器的安裝位置示意圖。

圖中， 1.回收罩 2.導液管 3. 引流口 4. 永磁鐵 5. 屏蔽層 6.磁流變拋光輪 7.磁流變拋光緞帶 8.單面腔體 9.上端面 10.下端面 11.圓弧形凹槽Ⅰ 12.圓弧形凹槽Ⅱ。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明。

如圖1-8所示，本發明的磁流變拋光液回收器包括回收罩1、導液管2、永磁鐵4和屏蔽層5，所述的回收罩1為圓柱形，圓柱形的頂部為上端面9，圓柱形的底部為下端面10，下端面10開有單面腔體8和引流口3；所述的導液管2為中空的導管，導液管2垂直貫穿回收罩1的上端面9，與下端面10之間留有縫隙；所述的回收罩1的下端面10為與鼓型的磁流變拋光輪6相貼合的曲面，曲面的形狀為與磁流變拋光輪6鼓型半徑R1和磁流變拋光輪6回轉半徑R2相貫的曲面；所述的回收罩1的下端面10開有與回收罩1同軸的圓弧形凹槽Ⅰ11，圓弧形凹槽Ⅰ11中安裝有形狀匹配的屏蔽層5，屏蔽層5中開有與回收罩1同軸的圓弧形凹槽Ⅱ12，圓弧形凹槽Ⅱ12中放置有形狀匹配的永磁鐵4，永磁鐵4和屏蔽層5的表面與磁流變拋光輪6相貼合，永磁鐵4的充磁方向與回收罩1的軸線平行；所述的單面腔體8的開口端迎著使用后的附著在磁流變拋光輪6表面的磁流變拋光液，在外部磁場作用下，磁流變拋光液形成磁流變拋光緞帶7；所述的引流口3的中心位置與磁流變拋光緞帶7的中心位置重合。

所述的引流口3為扇形開口，開口角度范圍為90°~180°，開口高度大于磁流變拋光緞帶7的厚度，小于所述回收罩1的厚度。

所述的屏蔽層5材料為導磁材料。

所述的磁流變拋光液回收器安裝在磁流變拋光輪6正上方、斜前方或者斜后方中的一個位置。

實施例1

本實施例中的磁流變拋光液回收器包括回收罩1、導液管2、永磁鐵4和屏蔽層5，所述的回收罩1為圓柱形，材料采用硬聚錄乙烯，外徑尺寸為φ74mm，高38mm，圓柱形的頂部為上端面9，圓柱形的底部為下端面10，下端面10開有單面腔體8，尺寸直徑為φ48mm，深度為18mm和引流口3；所述的導液管2為中空的導管、材料為1Cr13，中空內徑為φmm10，外徑為φ16mm。導液管2垂直貫穿回收罩1的上端面9，與下端面10之間留有縫隙，縫隙為1~3mm；所述的回收罩1的下端面10為與鼓型的磁流變拋光輪6相貼合的曲面，曲面的形狀為與磁流變拋光輪6鼓型半徑200mm和磁流變拋光輪6回轉半徑400mm相貫的曲面；所述的回收罩1的下端面10開有與回收罩1同軸的圓弧形凹槽Ⅰ11，圓弧形凹槽I 11的外徑尺寸為φ68mm，內徑尺寸為φ52mm，深度為12mm，圓弧形凹槽Ⅰ11中安裝有形狀匹配的屏蔽層5，屏蔽層5材料選用導磁的DT4，外表面進行鍍鉻處理，屏蔽層5中開有與回收罩1同軸的圓弧形凹槽Ⅱ12，圓弧形凹槽Ⅱ12的外徑尺寸為φ64mm，內徑尺寸為φ56mm，深度為10mm，圓弧形凹槽Ⅱ12中放置有形狀匹配的永磁鐵4，永磁鐵4的材料選用NdFeB52，永磁鐵4和屏蔽層5的表面與磁流變拋光輪6相貼合，永磁鐵4的充磁方向與回收罩1的軸線平行；所述的單面腔體8的開口端迎著使用后的附著在磁流變拋光輪6表面的磁流變拋光液，在外部磁場作用下，磁流變拋光液形成磁流變拋光緞帶7；所述的引流口3的中心位置與磁流變拋光緞帶7的中心位置重合。

所述的引流口3為扇形開口，開口角度為90°，開口高度為4mm。

所述的磁流變拋光液回收器安裝在磁流變拋光輪6斜后方。

與圓柱形無屏蔽層回收器相比，本發明的磁流變拋光液回收器的回收率達到了90%，拋光輪壽命延長了一倍。

實施例2

本實施例與實施例1的實施方式基本相同，主要區別在于，所述的回收罩1外徑尺寸為φ64mm，高38mm，單面腔體8尺寸直徑為φ38mm，深度為18mm導液管2為中空的導管、材料為1Cr13，中空內徑為φmm8，外徑為φ12mm。磁流變拋光輪6鼓型半徑160mm和磁流變拋光輪6回轉半徑300mm相貫的曲面；圓弧形凹槽I 11的外徑尺寸為φ58mm，內徑尺寸為φ42mm，深度為12mm，屏蔽層5材料選用導磁的2Cr13，圓弧形凹槽Ⅱ12的外徑尺寸為φ54mm，內徑尺寸為φ46mm，深度為10mm，圓弧形凹槽Ⅱ12中放置有形狀匹配的永磁鐵4，永磁鐵4的材料選用NdFeB48。

所述的引流口3為扇形開口，開口角度為150°。

所述的磁流變拋光液回收器安裝在磁流變拋光輪6正上方。

與圓柱形無屏蔽層回收器相比，本發明的磁流變拋光液回收器的回收率達到了90%，拋光輪壽命延長了一倍。

實施例3

本實施例與實施例1的實施方式基本相同，主要區別在于，所述的回收罩1外徑尺寸為φ44mm，高32mm，單面腔體8尺寸直徑為φ20mm，深度為15mm導液管2為中空的導管、材料為1Cr13，中空內徑為φmm6，外徑為φ9mm。磁流變拋光輪6鼓型半徑50mm和磁流變拋光輪6回轉半徑200mm相貫的曲面；圓弧形凹槽I 11的外徑尺寸為φ38mm，內徑尺寸為φ22mm，深度為10mm，屏蔽層5材料選用導磁的1Cr13，圓弧形凹槽Ⅱ12的外徑尺寸為φ34mm，內徑尺寸為φ26mm，深度為8mm，圓弧形凹槽Ⅱ12中放置有形狀匹配的永磁鐵4，永磁鐵4的材料選用NdFeB38，所述的引流口3為扇形開口，開口角度為180°。

所述的磁流變拋光液回收器安裝在磁流變拋光輪6斜前方。

與圓柱形無屏蔽層回收器相比，本發明的磁流變拋光液回收器的回收率達到了80%，拋光輪壽命延長了一倍。

本發明不局限于上述具體實施方式，所屬技術領域的技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所做出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。