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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117733726B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311834591.8，技术领域涉及：B24B31/112；该发明授权一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置和方法是由陈明君;郭景阳;刘赫男;程健;吴春亚;田金川设计研发完成，并于2023-12-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置和方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置和方法，属于超精密抛光加工领域。为了解决现有半球谐振子磁流变抛光时采用小球头抛光，效率较低的问题。包括设置在X轴直线运动平台和Y轴直线运动平台上的工件主轴和磁流变液循环装置，还包括设置在Z轴直线运动平台上的C轴转台、U轴微位移平台和抛光主轴，抛光主轴上通过分别安装半球谐振子内球面异形永磁抛光头和半球谐振子外球面异形永磁抛光头对工件主轴上的半球谐振子进行抛光。本发明为半球谐振子快速批量加工提供基础；该异形永磁抛光头结构简单可靠，适用性强，可用于不同结构的磁流变抛光机床。

本发明授权一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光方法，其特征在于：所述方法是利用基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置来实现的，基于异形永磁抛光头的半球谐振子磁流变抛光装置包括机床床身和机床床身上的X轴直线运动平台1、Y轴直线运动平台2、Z轴直线运动平台5、C轴转台13、U轴微位移平台4、工件主轴3、抛光主轴9、三角连接架12和工作台11，所述Y轴直线运动平台2位于X轴直线运动平台1上且十字堆叠设置，所述Z轴直线运动平台5垂直于X轴直线运动平台1和Y轴直线运动平台2设置，用于形成空间直角坐标系； 所述工作台11设置在Y轴直线运动平台2上，工作台11可随X轴直线运动平台1和Y轴直线运动平台2沿X轴或Y轴的方向移动，所述工作台11的上端面设有工件主轴3和磁流变液循环装置，所述工件主轴3用于固定半球谐振子； 所述Z轴直线运动平台通过三角连接架12与C轴转台13连接，所述C轴转台13上设有U轴微位移平台4，所述U轴微位移平台4上设有抛光主轴9，所述抛光主轴9用于安装半球谐振子内球面异形永磁抛光头8或半球谐振子外球面异形永磁抛光头10； 所述半球谐振子内球面异形永磁抛光头8和半球谐振子外球面异形永磁抛光头10均为中空的半椭球形结构，且均在半椭球形结构的底部设有固定杆； 当抛光主轴9与半球谐振子内球面异形永磁抛光头8连接时，用于对半球谐振子的内球面进行抛光，所述磁流变液循环装置的喷头设置在半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的外表面与半球谐振子的内表面之间，用于使磁流变液可以被抛光头带入半球谐振子内球面和永磁抛光头的外表面之间； 当抛光主轴9与半球谐振子外球面异形永磁抛光头10连接时，用于对半球谐振子的外球面进行抛光，所述磁流变液循环装置的喷头设置在半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的内表面与半球谐振子的外表面之间，用于使磁流变液可以被抛光头带入半球谐振子外球面和永磁抛光头的内表面之间； 工件主轴3的回转轴线方向与Y轴平行，所述C轴转台13的回转轴线与Z轴平行； 所述半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的外表面切面与半球谐振子内表面切面为同心圆弧，半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的端部圆弧面切面与半球谐振子内圆角切面为同心圆弧，半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的壁厚为半球谐振子端部圆弧面的直径；所述半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的内表面切面与半球谐振子外表面切面为同心圆弧，半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的端部圆弧面切面与半球谐振子外圆角切面为同心圆弧，半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的壁厚为半球谐振子端部圆弧面的直径； 所述半球谐振子内球面异形永磁抛光头8和半球谐振子外球面异形永磁抛光头10均为钕铁硼材料，且磁场方向均为轴向充磁； 所述半球谐振子外球面异形永磁抛光头10为平底半椭球形结构，半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的内径大于半球谐振子的外径；所述半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的外径小于半球谐振子的内径； 所述半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的外表面切面与半球谐振子内表面切面的间隙为80μm，半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的端部圆弧面切面与半球谐振子内圆角切面的间隙为80μm；所述半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的内表面切面与半球谐振子外表面切面的间隙为80μm，半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的端部圆弧面切面与半球谐振子外圆角切面的间隙为80μm； 包括以下方法： 先进行半球谐振子的内球面抛光， 步骤一、定义半球谐振子支撑杆轴线方向为X轴，定义垂直于半球谐振子支撑杆轴线方向为Y轴，半球谐振子超精密磨削加工结束后，操控数控系统使砂轮沿机床Y轴和Z轴运动方向远离半球谐振子，并将装卡在抛光主轴9上的砂轮替换成半球谐振子内球面异形永磁抛光头8； 步骤二、进行半球谐振子内球面抛光对刀，包括， S1、借助CCD相机和放大镜头，调整半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的回转与C轴回转轴线重合，使半球谐振子内球面异形永磁抛光头8绕C轴旋转时抛光头的回转位置保持不变； S2、根据最后一次磨削加工时的砂轮运动轨迹，在绘图软件中绘制半球谐振子的二维图纸，调整工业CCD相机的位置和焦距，观察半球谐振子中心支撑杆的底部端面，通过移动机床Y轴和Z轴使半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的圆弧端面缓慢靠近半球谐振子中心支撑杆的底部端面，通过工业CCD相机的图像判断两者相互接触，记录此时机床坐标为x1，y1，z1； S3、通过移动机床Y轴和Z轴使半球谐振子内球面异形永磁抛光头8的圆弧端面缓慢靠近半球谐振子中心支撑杆的圆柱面，通过工业CCD相机的图像判断两者相互接触，记录此时机床坐标为x２，y２，z２，其中ｘ1＝ｘ２； S4、在绘图软件中计算半球谐振子内圆角到中心支撑杆底部圆柱面之间的距离为ｙ３，定义半球谐振子内球面半径为R1，抛光间隙为Δｄ，移动机床坐标到x1,y1＋ｙ３－Δｄ,z2＋Δｄ，此时半球谐振子内球面异形永磁抛光头8与半球谐振子内球面的间距各位置相同； S5、手动旋转工件主轴3，若未产生碰撞声音，则确定为抛光位置，完成对刀； 步骤三：安装磁流变液循环装置并将磁流变液倒入磁流变液循环装置内，启动抛光主轴9和工件主轴3，使得半球谐振子旋转，抛光10ｈ后，关闭抛光主轴9，移动工作台11，使半球谐振子内球面异形永磁抛光头8向远离半球谐振子方向移动； 再进行半球谐振子外球面的抛光， 步骤四：半球谐振子内球面超精密抛光加工结束后，操控数控系统使砂轮沿机床Y轴和Z轴运动方向远离半球谐振子，并将装卡在抛光主轴9上的半球谐振子内球面异形永磁抛光头8替换成半球谐振子外球面异形永磁抛光头10； 步骤五：进行半球谐振子外球面抛光对刀； S1、借助CCD相机和放大镜头，调整半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的回转与C轴回转轴线重合，使半球谐振子外球面异形永磁抛光头10绕C轴旋转时抛光头的回转位置保持不变； S2、根据最后一次磨削加工时的砂轮运动轨迹，在绘图软件中绘制半球谐振子的二维图纸，调整工业CCD相机的位置和焦距，观察半球谐振子中心支撑杆的底部端面，通过移动机床Y轴和Z轴使半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的圆弧端面缓慢靠近半球谐振子中心支撑杆的底部端面，通过工业CCD相机的图像判断两者相互接触，记录此时机床坐标为x４,y４,z４； S3、通过移动机床Y轴和Z轴使半球谐振子外球面异形永磁抛光头10的圆弧端面缓慢靠近半球谐振子中心支撑杆的底部圆柱面，通过工业CCD相机的图像判断两者相互接触，记录此时机床坐标为x５,y５,z５，其中ｘ４＝ｘ５； S4、在绘图软件中计算半球谐振子内圆角到中心支撑杆底部圆柱面之间的距离为ｙ６，定义半球谐振子的外球面半径为R2，抛光间隙为Δｄ，为避免对刀干涉，首先移动机床坐标到x５，y５，z５＋R2，其次移动机床坐标到x５，y５＋ｙ６＋Δｄ，z５＋R2，最后移动机床坐标到x５，y５＋ｙ６＋Δｄ，z５＋Δｄ， S5、手动旋转工件主轴3，若未产生碰撞声音，则确定为抛光位置，再次完成对刀； 步骤六：再次启动抛光主轴9和工件主轴3，使半球谐振子旋转；抛光10ｈ后，关闭抛光主轴9，移动工作台11，使半球谐振子外球面异形永磁抛光头10向远离半球谐振子方向移动，避免干涉；从工件主轴3上取下半球谐振子，完成半球谐振子内外球面抛光进程。

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