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专利号: 2021106474938
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种使用毛刷辅助的滚珠丝杠力流变抛光方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

1)在抛光液槽内添加利用非牛顿流体和磨粒制备的力流变抛光液;

2)将滚珠丝杠一端装夹在三爪卡盘上、另一端安装在旋转支架上;调整升降系统使抛光头上的毛刷与工件接触,打开隔膜泵,使抛光液通过柔性软管注入抛光头空心腔内;

3)在加工过程中,抛光液由抛光头的空心腔喷射到工件表面,随后抛光液和工件在设定的速度下发生相对运动,在接触区域产生力流变效应,抛光液中的固态分散颗粒包裹磨粒形成团簇;

4)在高剪切速度下,过大的团簇会阻碍抛光液进入丝杠螺纹滚道内部,由于毛刷具有一定的柔韧性,可以带动抛光液在工件螺纹滚道内部处流动,使得团簇可以与螺纹滚道内部充分接触,达到对滚珠丝杠表面的高质量抛光;随后,滴落下的抛光液可以被抛光液槽回收;

所述步骤1)中,利用幂率流体的力流变效应,在基液中添加设定质量分数的磨料,制备成力流变抛光液;抛光液各成分为氧化铝、二氧化硅或金刚石10wt.%~30wt.%、水

40wt.%~50wt.%、固态分散颗粒50wt.%~60wt.%、表面活性剂1wt.%~5wt.%;抛光过程中,抛光液的粘度随着剪切速率的增加而呈现非线性增长的趋势,分散在抛光液中的固态分散颗粒被迫形成“粒子簇”,包裹磨粒对工件表面微凸峰实施切削作用,类似于“固着磨具”对工件的抛光效果;

基于力流变抛光液的力流变效应,并结合毛刷的推动作用,实现对滚珠丝杠表面质量的高一致性抛光;毛刷的推动作用是指毛刷可以推动抛光液进入滚珠丝杠螺纹滚道内部,使螺纹滚道内部抛光区域产生力流变效应;

2

所述毛刷的材料为猪鬃毛,毛刷长度为20~100mm,毛刷的密度为200~600根/cm;

所述抛光头的转速为100~200r/min,工件的转速为50~100r/min,抛光头的水平进给速率为5~20mm/min。

2.根据权利要求1所述的一种使用毛刷辅助的滚珠丝杠力流变抛光方法,其特征在于:所述抛光头下降到毛刷浸没工件后超过工件表面1~5mm的位置。

3.根据权利要求1所述的一种使用毛刷辅助的滚珠丝杠力流变抛光方法,其特征在于:在加工过程中,加工温度为20~30℃。