[0024] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0025] 参照图1~图5c,一种基于介电泳效应的基于保持架偏心转摆式双平面研磨/抛光圆柱形零件设备,包括上抛光盘2、保持架4和下抛光盘5,所述上抛光盘2位于下抛光盘5上,所述保持架4位于上抛光盘2与下抛光盘5之间,上抛光盘2的转轴和下抛光盘5的转轴呈同轴设置,所述保持架4的轴心线和上、下抛光盘的转轴存在确定偏距,所述保持架
4与保持架驱动曲轴7相连;
[0026] 所述的上抛光盘2上安装第一电极板,所述第一电极板与交流电源的第一引出端连接,所述下抛光盘5上安装第二电极板,所述第二电极板与所述交流电源的第二引出端连接;所述的交流电源8的电流输入端与用于控制所述的交流电源的电压与频率的调频调压控制器9连接。
[0027] 进一步,所述的上抛光盘2内安装有第一绝缘板或,所述第一电极板安装在所述的第一绝缘板上;所述的下抛光盘5内安装有第二绝缘板,所述第二电极板安装在所述第二绝缘板上。
[0028] 所述的上抛光盘为绝缘材料抛光盘,所述的下抛光盘为绝缘材料抛光盘。
[0029] 更进一步,所述加工装置还包括抛光液输入器,所述抛光液输入器的出料口位于所述上抛光盘、下抛光盘之间。
[0030] 再进一步,所述保持架驱动曲轴7为折线形状的轴,所述曲轴上下两端的轴心线之间存在确定偏距,所述下抛光盘的转轴6呈中空状,下抛光盘5的中部开有通孔,所述曲轴穿过所述下抛光盘5的转轴内腔和通孔。
[0031] 更进一步,所述保持架4的中心孔与保持架驱动曲轴相连。
[0032] 再进一步,所述保持架4呈圆盘状,所述保持架4的盘面上开有供待加工零件1放置的加工槽,呈放射状、同心圆状或栅格状分布。
[0033] 本实施例中,所述的交流电源8控制着所述的上抛光盘2和下抛光盘5间非均匀电场的电场强度,进而控制加工区域的介电泳力;所述的调频调压控制器9控制所述的交流电源8的电压与频率。
[0034] 本实施例的工作原理:交流电源同时给上、下抛光盘电极加上电压;随着输入电压值和频率变化,两电极板间将形成一个非均匀电场;初始为中性状态的抛光液液滴及磨粒在非均匀电场内发生极化,使得抛光液液滴和磨粒表面产生感应电荷。受非均匀电场的介电泳力(电场力)作用,极化后的抛光液液滴及磨粒向抛光盘表面移动,使得极化的抛光液液滴及磨粒具有吸咐在抛光盘表面趋势。
[0035] 本实施例的工作过程如下:上、下抛光盘分别装有电极并与交流电源相连,调频、调压控制器控制输入交流电源的电压和频率;在交流电源下,上、下抛光盘电极之间产生非均匀电场;进入加工区域中的抛光液液滴和磨粒在非均匀电场内会发生极化并在其表面产生感应电荷;
[0036] 非均匀电场对进入加工区域中极化后的抛光液液滴和磨粒产生介电泳力(电场力),介电泳力(电场力)使得抛光液液滴和磨粒沿电场方向移向抛光盘表面,因而减缓离心力对抛光液和磨粒的直接甩出作用,相应增加进入抛光区域参与工件材料去除的抛光液和磨粒数量,提高工件抛光效率。
[0037] 抛光时,工件置于工件夹具;所述工件夹具置于抛光盘上;抛光液从抛光盘中心上方注入,进入抛光加工区域。
[0038] 如图1和2所示,保持架驱动曲轴7为一折线形状的轴,轴两端的轴心线之间存在确定偏心量,且偏心量可调,一般偏心量不能少于圆柱形工件1的轴向长度。保持架驱动曲轴7一端与传动系统相连,它的轴心线与上抛光盘2、下抛光盘5和驱动轴6的轴心线同轴;保持架驱动曲轴7另一端与保持架4的中心孔相连;保持架4放置在上抛光盘2和下抛光盘5之间,保持架4上开槽,待加工的工件1放置在保持架4的槽中;上抛光盘2、下抛光盘
5、保持架驱动曲轴7由三个电机通过传动系统分别独立驱动,转速可以任意调节,ω1为上抛光盘的转速,ω3为保持架的转速,ω2为下抛光盘的转速。
[0039] 如图3、4所示,保持架包含两个部分:10.基体;11.孔槽。保持架的基体10呈圆盘状,基体10上开有多个孔槽11,孔槽11为通孔,用来约束圆柱工件的运动,成放射状、同心圆状或栅格状分布;孔槽11的形状可以为矩形、八边形或圆形等各种形状,孔槽11的尺寸足以恰好放入圆柱工件;孔槽11的对称线可指向基体10的中心,或与基体10的径向呈确定偏角,一般在0~45°间。
[0040] 如图1和图2所示,加工时,将一批工件1放在保持架4的槽中,通过上抛光盘2对工件1施加载荷。在保持架驱动曲轴7的旋转驱动下,保持架4中心绕上抛光盘2和下抛光盘5的转轴做公转运动,同时绕自身中心做自转运动。在保持架4的作用下,工件1绕保持架4的中心做公转运动,同时在上抛光盘2和下抛光盘5的作用下进行滚动。调节上抛光盘2、下抛光盘5和保持架驱动曲轴7的转速。根据需要,上抛光盘2和下抛光盘5的材料可以为纯金属(如铸铁、铜、锡等)、合金(如不锈钢、合金钢等)、陶瓷(如氧化锆、立方氮化硼等)、树脂等。
[0041] 如图1和图2所示,若采用游离磨料进行研磨/抛光加工,需在上抛光盘2上开孔,将抛光液从该孔中喷射到工件1上,通过抛光液中的游离磨料实现材料去除。若抛光液不添加磨料,必须添加化学反应物与工件1进行化学反应,对工件1进行化学机械去除作用。