本发明涉及抛光加工，尤其是涉及一种基于线电极或群线电极的电流变抛光装置及抛光方法。
背景技术：
1、抛光技术是一种广泛使用的表面处理技术，被用于各种材料和器件的表面处理。其作用主要体现在改善产品表面质量和提高产品性能方面。通过抛光技术，可以去除产品表面的毛刺、划痕和不平整区域，使表面更加光滑和平整，提高产品的外观质量。同时，抛光技术还可以提高产品的耐腐蚀性、耐磨性和电导率等性能，从而延长产品的使用寿命。
2、常见的抛光方法有机械抛光、化学抛光和磁流变抛光，都存在一些固有的问题。机械抛光往往依赖于磨头和抛光布的摩擦，这不仅效率低下，而且抛光质量不稳定，容易产生划痕和表面损伤。化学抛光虽然可以高效地去除表面材料，但是成本高昂，并且对环境造成污染的可能性较大。磁流变抛光是一种利用电磁作用进行抛光的方法，磁流变抛光可以降低工件表面的损伤和热影响区，提高工件的表面质量和性能，但在实际操作中，存在磁场分布不均匀、抛光表面质量不稳定等问题。
3、电流变抛光是一种新兴的抛光技术，主要用于对光学器件球面与非球面，精密零件窄缝的表面加工。电流变抛光相较于磁流变抛光具有更多的优点。首先，电流变抛光可以更好地控制抛光过程，提高抛光质量和效率。其次，电流变抛光对电流的控制要求较低，操作简单方便，同时还可以提高工件的表面质量和性能。此外，电流变抛光过程中产生的应力较小，工件不易形变，还可以更好地适应形状复杂和尺寸较小的工件，具有更广泛的应用范围。现有抛光技术对于尺寸较小的零件及窄槽的抛光加工难以保证加工精度，因此，在选择抛光技术时，电流变抛光是一种更具有潜力和优势的选择。
4、在电流变抛光中，传统的块状电极因其尺寸较大、加工过程产生较大的应力，在细长轴的曲面和窄缝抛光的应用中受到限制，不能取得理想的效果。为了发挥电流变抛光技术的优势，需要设计适合的电极和抛光方法。因此，开发一种新型的线电极的电流变抛光技术，能够克服现有问题，提高抛光效率和表面质量，同时降低成本，是当前领域内的重要需求。
5、中国专利cn116985026a公开了一种水车式电流变抛光电极及抛光机。其中水车式电流变抛光电极包括抛光电极，所述抛光电极的外表面上设有多个凸起。该专利克服了现有技术中抛光导体工件时抛光液悬浮颗粒会板结在导体工件表面而降低抛光效率的不足，通过在抛光电极表面设置凸起将导体工件表面的悬浮颗粒吸附至凸起表面从而避免抛光液在导体工件表面的板结，可提高导体工件的抛光效率；除此之外，凸起可以将抛光液提起，因此工件不仅可以安装在抛光电极下方并且浸泡在抛光液中，还可以安装在抛光电极的上方，通过抛光电极将抛光液提起至工件表面再对工件进行抛光，可方便工件的安装和清洁，也便于观察工件表面的抛光情况。该专利中通过采用凸起的抛光电极，适用于曲面的加工。该专利虽然提高了抛光效率，但在加工工程中会产生较大的应力，在抛光细微结构时可能产生结构的变形和破坏，因此无法使用在窄缝等微细结构的抛光中，且只能用于金属工件的抛光，应用范围较窄。
6、中国专利cn116587074a公开了一种电流变抛光工具及抛光方法，其中抛光工具包括电极安装结构、正-负极集成金属板、阵列正极金属板和阵列负极金属板、阵列绝缘板、电极集成加紧定位模块，正-负极集成金属板与所述电极安装结构连接，所述正-负极集成金属板上的正极集成金属板和负极集成金属板分别与电流变系统分总成的正极与负极电连接；阵列正极金属板和阵列负极金属板两者交替式排布且分别与所述正极集成金属板和负极集成金属板电连接；阵列绝缘板设于所述阵列正极金属板和阵列负极金属板之间。该专利中的电流变抛光刀具不受限于材料的限制，金属材料和非金属材料均适用；集成式的抛光电极，相比于单电极，集成式电极的抛光效率更高。该专利中通过采用集成式的抛光电极，适用于细窄槽的加工，也适用于平面的抛光。该专利电极整体结构比较复杂，体积较大，且因为使用了阵列电极和绝缘板交替排布的结构，任何一处的绝缘措施不到位都会造成设备的短路，甚至损坏，且故障的排查也非常困难。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了实现对细长轴曲面和窄缝的抛光而提供一种基于线电极或群线电极的电流变抛光装置及抛光方法。本发明通过应用电流变抛光技术，对材料损伤小，精度高；采用线电极作为抛光工具，尺寸较小，方便灵活，产生应力较小，被加工件变形小，在对细长轴曲面和窄缝抛光中有着明显优势；可应用于各种金属或非金属材料的抛光处理，具有方便、可控、节能等优点。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明的第一个目的在于提供一种基于线电极的电流变抛光装置，所述电流变抛光装置用于抛光被加工件，所述电流变抛光装置包括：
4、工作台；
5、交流电源：其设于工作台内；
6、第一液槽：其设于工作台上方，所述第一液槽内设有抛光液，所述第一液槽内用于放置被加工件；
7、第一线电极：其两端与工作台滑动相连，所述第一线电极与交流电源正极相连；
8、第二线电极：其两端与工作台滑动相连，所述第二线电极与交流电源负极相连，所述第二线电极与第一线电极共同用于抛光被加工件。
9、进一步地，所述被加工件含有沟槽、窄缝等结构，
10、所述电流变抛光装置用于抛光沟槽、窄缝等结构的内外表面，例如细长轴曲面和工件窄缝的内外表面；
11、所述被加工件的材料包括金属或非金属。
12、进一步地，所述工作台包括底板、顶板和连接板，
13、所述顶板和底板通过连接板相连，所述第一线电极和第二线电极两端分别与顶板和底板滑动相连。
14、上述更进一步地，所述第一线电极和第二线电极通过电极夹头装夹于顶板或底板上，所述第一线电极和第二线电极在电极夹头的带动下根据路径规划沿被加工件上的沟槽、窄缝等结构进行来回移动完成抛光。
15、上述更进一步地，浸入抛光液的电极夹头使用非金属材料，所述电极夹头与第一线电极和第二线电极连接处做绝缘处理，电极夹头的两个接口内部通过导线分别与交流电源正负极连接，
16、所述电极夹头用于保证第一线电极和第二线电极在加工过程中一直处于绷紧状态，并且带动第一线电极和第二线电极沿被加工件上的沟槽、窄缝等结构进行来回移动。
17、作为优选的技术方案，所述第一线电极和第二线电极为导电材料；
18、所述第一线电极和第二线电极线径为0.5-1mm；
19、所述第一线电极和第二线电极之间的间距为0.3-0.5cm；
20、所述第一线电极和第二线电极与被加工件表面的距离为0.3-1cm。
21、上述更进一步地，所述第一液槽包括前侧板、后侧板、左侧板和右侧板，所述前侧板、后侧板、左侧板和右侧板均固定于底板上方，所述前侧板、左侧板、后侧板、右侧板依次相连，所述前侧板、左侧板、后侧板、右侧板均与底板相接形成第一液槽。
22、上述更进一步地，所述前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板与抛光液相接的部分设有绝缘层。
23、作为优选的技术方案，所述前侧板、后侧板、左侧板和右侧板为绝缘的透明材料，方便对加工过程进行实时观察；
24、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板相接处进行密封处理，保证液体不发生渗漏。
25、上述更进一步地，所述底板内设有废液收集组件，所述废液收集组件包括废液孔、连接管和废液槽，所述底板与抛光液相接的部分设有废液孔，所述废液孔通过连接管与废液槽相连通，所述废液孔上设有阀门。
26、上述更进一步地，所述电流变抛光装置还包括工件夹具，所述被加工件通过工件夹具固定于底板上方。
27、上述更进一步地，所述工件夹具，通过连接件固定安装于底板上方，所述工件夹具可根据被加工件的不同形状进行设计更换，保证被加工件在抛光时不发生位置的移动。
28、上述更进一步地，所述连接板内设有控制系统，所述连接板外侧面设有控制面板，所述控制系统同时与控制面板、电极夹头、交流电源和阀门相连，所述控制系统用于控制电极夹头的移动路径、交流电源的通电和阀门的开关。
29、本发明的第二个目的在于提供一种基于线电极的电流变抛光方法，采用上述基于线电极的电流变抛光装置进行，具体步骤如下：
30、s1、将第一线电极与交流电源正极相连，第二线电极与交流电源负极相连；
31、s2、将被加工件固定于第一液槽内，在第一液槽内注入抛光液；
32、s3、根据被加工件的抛光表面的形状设置抛光路径；
33、s4、打开交流电源，第一线电极和第二线电极之间的抛光液发生流变效应，产生链状结构；
34、s5、第一线电极和第二线电极按预设路径移动，第一线电极和第二线电极之间产生链状结构的半固体抛光液，对被加工件和抛光液接触的部分进行抛光。
35、进一步地，步骤s2中，所述抛光液没过被加工件5cm以上。
36、进一步地，步骤s2中，所述抛光液内含有纳米导体颗粒镶嵌的介电颗粒，既能在电场下产生很高强度，又能很好地承受耐久摩擦和温度变化。
37、上述更进一步地，所述纳米导体颗粒为碳纳米颗粒。
38、进一步地，步骤s4中，所述交流电源的电压约为1-2kv，频率约为0.8hz。
39、进一步地，步骤s5中，所述控制面板，包括启动、停止键等按钮，可对电极夹头的移动路径进行控制。
40、进一步地，步骤s5之后设有步骤s6、抛光结束后，取出被加工件，更换抛光液。
41、本发明的第三个目的在于提供一种基于群线电极的电流变抛光装置，所述电流变抛光装置用于抛光被加工件，所述电流变抛光装置包括：
42、支架单元；
43、交流电源：其设于支架单元内；
44、第二液槽：其内设有抛光液，所述第二液槽内用于放置被加工件；
45、正电极板：其设于第二液槽内，所述正电极板与交流电源正极相连；
46、负电极板：其设于第二液槽内，所述负电极板与交流电源正极相连；
47、群线电极：其设于第二液槽内，所述群线电极交错与正电极板和负电极板相连，所述群线电极用于抛光被加工件。
48、进一步地，所述被加工件含有沟槽、窄缝等结构，所述电流变抛光装置用于抛光沟槽、窄缝等结构的内外表面；
49、所述被加工件的材料包括金属或非金属。
50、进一步地，所述支架单元包括立柱、滑动组件和连接架，所述连接架一端通过滑动组件与立柱滑动相连，所述连接架另一端设于第二液槽上方。
51、上述更进一步地，所述滑动组件包括第一滑块和第二滑块，所述第一滑块一端与立柱滑动相连，所述第一滑块另一端与第二滑块滑动相连，所述第二滑块与连接架固定连接。
52、上述更进一步地，所述立柱上设有导轨，所述导轨与第一滑块相匹配，所述第一滑块沿导轨上下滑动。
53、上述更进一步地，所述第一滑块上设有深沟球轴承和螺杆，所述螺杆两端穿设于深沟球轴承上，所述第二滑块与螺杆滑动相连，所述螺杆正反转动带动第二滑块左右移动。
54、上述更进一步地，所述螺杆外接电机，所述电机用于带动螺杆正反转动。
55、上述更进一步地，所述连接架底端对称设有两个支架，所述支架底端设于第二液槽内，所述正电极板和负电极板分别固定于一个支架上。
56、上述更进一步地，自上向下单数所述群线电极一端与正电极板相连，单数所述群线电极另一端与支架相连；
57、自上向下双数所述群线电极一端与负电极板相连，双数所述群线电极另一端与支架相连，相邻群线电极间无连接。
58、上述更进一步地，所述连接架和支架之间通过六角螺母和六角螺栓连接。
59、作为优选的技术方案，所述群线电极为导电材料；
60、所述群线电极的线径为0.5-1mm；
61、所述群线电极的单根线电极之间的间距为0.3-0.5cm；
62、所述群线电极与被加工件表面的距离为0.3-1cm。
63、上述更进一步地，所述立柱内设有控制系统，所述立柱外侧面设有控制面板，所述控制系统同时与控制面板、电机和交流电源相连，所述控制系统用于控制电机和交流电源。
64、本发明的第四个目的在于提供一种基于群线电极的电流变抛光方法，采用上述基于群线电极的电流变抛光装置进行，具体步骤如下：
65、s1、将群线电极交错与正电极板和负电极板相连；
66、s2、将被加工件固定于第二液槽内，在第二液槽内注入抛光液；
67、s3、根据被加工件的抛光表面的形状设置抛光路径；
68、s4、打开交流电源，群线电极的单根线电极之间的抛光液发生流变效应，产生链状结构；
69、s5、群线电极按预设路径移动，群线电极的单根线电极之间产生链状结构的半固体抛光液，对被加工件和抛光液接触的部分进行抛光。
70、进一步地，步骤s1中，将群线电极按照自上向下的顺序，单数所述群线电极一端与正电极板相连，单数所述群线电极另一端与支架相连；
71、自上向下双数所述群线电极一端与负电极板相连，双数所述群线电极另一端与支架相连，相邻群线电极间无连接。
72、进一步地，步骤s2中，所述抛光液没过被加工件5cm以上。
73、进一步地，步骤s2中，所述抛光液内含有纳米导体颗粒镶嵌的介电颗粒，既能在电场下产生很高强度，又能很好地承受耐久摩擦和温度变化。
74、上述更进一步地，所述纳米导体颗粒为碳纳米颗粒。
75、进一步地，步骤s4中，所述交流电源的电压约为1-2kv，频率约为0.8hz。
76、进一步地，步骤s5中，所述控制面板，包括启动、停止键等按钮，可对电极夹头的移动路径进行控制。
77、本发明的原理如下：
78、线电极电流变抛光是一种是基于电流变效应的先进抛光技术。其加工原理是，由分散相和分散介质为主体构成的电流变液，在外加电场作用下，流动状态和流体属性发生变化，两线电极间形成沿电场方向的高强度链状结构，呈现固化趋势。固化的电流变液在线电极运动时会与被加工件表面发生摩擦，实现工件表面的材料去除。
79、在实际应用时，需要选择合适的交流电压和频率，通过控制线电极间距离δ1和电极与被加工件表面的距离δ2，使极化现象产生于两电极之间，且电流变效应产生的链状结构能很好的接触到被加工件表面。并且，当被加工件为金属时，电极与被加工件间不会发生击穿现象形成通路。
80、线电极通过路径控制沿工件表面来回移动，直到工件的表面达到所需的抛光质量或抛光时间为止。最终得到的工件表面光滑平整，粗糙度低，且没有明显的划痕或变形。
81、本发明基于电黏效应，将交流电源加在正负两根电极线上，使其间含有介电颗粒的电流变液在外加电场的作用下形成链状结构，产生半固化的电流变液对被加工件表面进行抛光。
82、本发明适用于金属和非金属材料的加工。特别注意本发明所述的线电极可以有多种不同设计，当加工面为面积较大的平面时，可以采用群线电极的设计，通过线电极正负交错排布，增加电流变液的固化体积，提高加工效率；当被加工件为金属时也可以对抛光系统进行简化，选择使用单线电极，将被加工件连接电源负极，使线电极与被加工件之间的电流变液发生固化现象，在线电极移动时对被加工件表面进行抛光。
83、根据被加工件表面的不同形状，本发明提供的线电极可进行相应程度的弯曲，这种改变能使线电极加工更加适合具有一定曲率的工件表面，在对非球面、微凹曲面、微凸曲面等抛光需求较大的镜面进行加工时能取得更好的效果，加工效率也有所提升。也可使用弯曲一定角度的线电极，同时抛光两个平面。这种方法对电极形状的加工比较容易，且提高了加工效率，在实际加工中，可根据被加工件的具体需求的情况使用。
84、与现有技术相比，本发明的有益效果如下所示：
85、1、本发明在抛光时应用电流变效应，使两线电极间的电流变液沿电场方向产生链状结构，电极夹头装夹的线电极可沿规定路径来回移动，固化的电流变液在线电极运动时与被加工件表面发生摩擦，实现工件表面的材料去除，最终得到的工件表面光滑平整，粗糙度低，且没有明显的划痕或变形。
86、2、本发明应用电流变抛光技术，温度稳定性好，可以降低对抛光材料的损伤，从而提高抛光质量，达到更高的抛光精度。
87、3、本发明采用线电极作为抛光工具，电极尺寸较小，产生应力较小，被加工件产生变形很小，在对细长轴曲面和窄缝抛光中有着明显优势。
88、4、本装置结构精巧，集成度高，实施方便，通过对电极移动速度和电源电压频率的控制，可以对抛光速率进行控制。
89、5、本发明可采用双线电极或群线电极进行抛光，去除效果更加稳定，且可以对非金属工件进行抛光。
90、6、本发明具有一定的普遍适用性，并不指明具体的加工参数，例如：被加工件可以为不同形状和结构，可以采用多种材料，根据被加工件具体尺寸可适当增减线电极或改变线电极形状。线电极可以根据需求选择数目和不同的可导电材料。例如，当加工金属工件使，可以选择单个线电极连接电源正极，被加工件连接电源负极。电流变液的成分和配比可根据具体情况进行改变。
91、7、本发明的目的是解决对细长轴、窄缝等微细结构的抛光，需要根据工件具体的几何尺寸选择电极线径和间距间隙δ1、δ2，保证不会因间距过大达不到抛光效果或间距过小发生击穿效应。
92、8、与现有专利cn116985026a相比，本发明的电极结构简单，制造加工成本低，能够加工非金属部件，可以应用于各种情况的抛光，特别适用于窄缝和细长轴的抛光。与现有专利cn116587074a相比，本发明也可使用阵列电极增加加工效率，但是却无需考虑电极间的绝缘问题，整体结构简单，制造加工成本低，且线电极很容易加工成和工件表面契合的形状，能够更好的对复杂曲面进行抛光。
1.一种基于线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述电流变抛光装置用于抛光被加工件(2)，所述电流变抛光装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述工作台(3)包括底板、顶板和连接板，所述顶板和底板通过连接板相连，所述第一线电极(6)和第二线电极(8)两端分别与顶板和底板滑动相连；
3.根据权利要求2所述的一种基于线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述第一液槽(4)包括前侧板、后侧板、左侧板和右侧板，所述前侧板、后侧板、左侧板和右侧板均固定于底板上方，所述前侧板、左侧板、后侧板、右侧板依次相连，所述前侧板、左侧板、后侧板、右侧板均与底板相接形成第一液槽(4)。
4.根据权利要求3所述的一种基于线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述底板内设有废液收集组件，所述废液收集组件包括废液孔、连接管和废液槽，所述底板与抛光液(5)相接的部分设有废液孔，所述废液孔通过连接管与废液槽相连通，所述废液孔上设有阀门；
5.一种基于线电极的电流变抛光方法，其特征在于，采用如权利要求1-4中任一所述的基于线电极的电流变抛光装置进行，具体步骤如下：
6.一种基于群线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述电流变抛光装置用于抛光被加工件(2)，所述电流变抛光装置包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于群线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述支架单元包括立柱(13)、滑动组件和连接架(10)，所述连接架(10)一端通过滑动组件与立柱(13)滑动相连，所述连接架(10)另一端设于第二液槽(22)上方；
8.根据权利要求7所述的一种基于群线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述连接架(10)底端对称设有两个支架(20)，所述支架(20)底端设于第二液槽(22)内，所述正电极板(18)和负电极板(19)分别固定于一个支架(20)上；
9.根据权利要求7所述的一种基于群线电极的电流变抛光装置，其特征在于，所述立柱(13)内设有控制系统，所述立柱(13)外侧面设有控制面板，所述控制系统同时与控制面板、电机和交流电源(9)相连，所述控制系统用于控制电机和交流电源(9)。
10.一种基于群线电极的电流变抛光方法，其特征在于，采用如权利要求6-9中任一所述的基于群线电极的电流变抛光装置进行，具体步骤如下：
