一种面接触式液态金属平面抛光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种面接触式液态金属平面抛光装置，电控柜、工件轴、夹具、绝缘层、抛光盘、液态金属抛光液、主轴、主轴驱动模块、工件驱动模块、工件、负电极层和正电极片，所述主轴驱动模块连接竖直设置的主轴的底部，主轴的上端连接抛光盘，抛光盘上设置有环形的抛光槽，抛光槽的轴心线与主轴的轴心线重合，抛光槽内装有液态金属抛光液；工件驱动模块连接竖直设置的工件轴的上端，工件轴的下端从上至下依次连接有夹具、绝缘层、负电极层和工件，本实用新型专利技术通过抛光金属液中的金属离子对工件进行抛光，金属抛光液可以抛光更加细微的表面，获得的抛光精度更高；本实用新型专利技术抛光时抛光盘转动和工件转动相结合，更进一步增加抛光的效率。

A Surface Contact Liquid Metal Plane Polishing Device

The utility model discloses a surface contact liquid metal plane polishing device, which comprises an electric control cabinet, a workpiece shaft, a fixture, an insulating layer, a polishing plate, a liquid metal polishing fluid, a spindle, a spindle driving module, a workpiece driving module, a workpiece, a negative electrode layer and a positive electrode sheet. The spindle driving module connects the bottom of the vertically arranged spindle, and the upper end of the spindle connects a polishing plate, and polishing plate. A circular polishing groove is arranged on the disc, and the axis line of the polishing groove coincides with the axis line of the spindle, and the polishing groove is filled with liquid metal polishing fluid; the workpiece driving module connects the upper end of the workpiece shaft vertically arranged, and the lower end of the workpiece shaft is connected with fixture, insulating layer, negative electrode layer and workpiece in turn from top to bottom. The utility model carries on the workpiece through metal ions in the polishing metal liquid. When polishing, the metal polishing fluid can polish more fine surface and obtain higher polishing precision; when polishing, the polishing disc rotation and the workpiece rotation are combined to further increase the polishing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种面接触式液态金属平面抛光装置
本技术涉及液态金属抛光加工领域，更具体的说，尤其涉及一种面接触式液态金属平面抛光装置，适用于大尺寸平面零件的加工。
技术介绍
随着现代信息电子技术的不断进步，超光滑的大尺寸(大于2英寸)平面元件应用越来越多，如单晶硅片表面等，其表面要满足超光滑、残余应力极小、表面损伤层极薄等要求。目前抛光超光滑平面的方法主要有：机械抛光、机械化学抛光、化学机械抛光，这些方法存在(亚)表面损伤重、残余应力大、抛光液污染、返工比率高、报废率高、生产成本高、生产效率低等问题。对于复杂曲面的加工，例如对叶片进行加工，无法使用传统的抛光来进行，因此，类似磨粒流加工和液态金属加工的方法应运而生，液态金属通常是指在常温下呈液态的合金功能材料，如熔点在30℃以下的金属及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作温区内呈液态的低熔点合金材料。因此本技术提出了一种液态金属抛光液抛光技术，指混有磨料的液态金属抛光液在磁场或电场的作用下与工件抛光表面发生相对运动时，液态金属抛光液丝带上的柔性磨头对抛光表面产生大的切削力，从而对工件抛光表面进行抛光。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有抛光技术的上述问题，提供了一种面接触式液态金属平面抛光装置，可以获得更好的抛光表面，提高成品率，降低抛光成本，提高抛光效率。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种面接触式液态金属平面抛光装置，电控柜、工件轴、夹具、绝缘层、抛光盘、液态金属抛光液、主轴、主轴驱动模块、工件驱动模块、工件、负电极层和正电极片，所述主轴驱动模块连接竖直设置的主轴的底部，主轴的上端连接抛光盘，抛光盘上设置有环形的抛光槽，抛光槽的轴心线与主轴的轴心线重合，抛光槽内装有液态金属抛光液；工件驱动模块连接竖直设置的工件轴的上端，工件轴的下端从上至下依次连接有夹具、绝缘层、负电极层和工件，工件和负电极层浸没在液态金属抛光液中，抛光槽底部还设置有正电极，正电极和负电极均通过导线连接电控柜，所述主轴驱动模块、工件驱动模块均与电控柜电连接且主轴驱动模块和工件驱动模块均受到电控柜的控制。一种面接触式液态金属平面抛光方法，具体包括如下步骤：步骤一：将工件安装在夹具下表面，启动主动驱动装置，主动驱动装置带动主轴转动，进而带动抛光盘上的带动抛光槽转动；步骤二：调整工件驱动装置调整工件与抛光槽的距离，直至工件完全浸入到液态金属抛光液中，且负电极层部分浸入到浸入到液态金属抛光液中，工件和液态金属抛光液发生接触；步骤三：通过电控柜调整正电极层和负电极层之间的电压，在正电极层和负电极层之剑形成稳定的电场，使液态金属抛光液中的金属离子向工件位置聚集，再启动工件驱动装置驱动工件轴转动，工件则随工件轴一起，使工件被抛光槽中的液态金属抛光液抛光，开始进行工件的液态金属抛光；步骤四：工件抛光结束后，通过工件驱动装置带动工件上移，断开电源，使工件离开液态金属抛光液。本技术的有益效果在于：本技术通过抛光金属液中的金属离子对工件进行抛光，金属抛光液可以抛光更加细微的表面，获得的抛光精度更高；本技术抛光时抛光盘转动和工件转动相结合，更进一步增加抛光的效率；本技术抛光时工件并不与抛光盘底部接触，而是与液态金属抛光液接触，抛光实质上是由液态金属抛光液来完成的，而且因为抛光时抛光盘转动和工件转动，在保证抛光精度的基础上提高了抛光的效率。附图说明图1是本技术一种面接触式液态金属平面抛光装置的结构示意图。图中，1-电控柜、2-工件轴、3-夹具、4-绝缘层、5-抛光槽、6-液态金属抛光液、7-主轴、8-工件、9-负电极层、10-正电极片。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1所示，一种面接触式液态金属平面抛光装置，电控柜1、工件轴2、夹具3、绝缘层4、抛光盘5、液态金属抛光液6、主轴7、主轴驱动模块、工件驱动模块、工件8、负电极层9和正电极片10，所述主轴驱动模块连接竖直设置的主轴7的底部，主轴7的上端连接抛光盘5，抛光盘5上设置有环形的抛光槽，抛光槽的轴心线与主轴7的轴心线重合，抛光槽内装有液态金属抛光液6；工件驱动模块连接竖直设置的工件轴2的上端，工件轴2的下端从上至下依次连接有夹具3、绝缘层4、负电极层9和工件8，工件8和负电极层9浸没在液态金属抛光液6中，抛光槽底部还设置有正电极片10，正电极片10和负电极层9均通过导线连接电控柜1，所述主轴驱动模块、工件驱动模块均与电控柜1电连接且主轴驱动模块和工件驱动模块均受到电控柜1的控制。一种面接触式液态金属平面抛光方法，具体包括如下步骤：步骤一：将工件8安装在夹具3下表面，启动主动驱动装置，主动驱动装置带动主轴7转动，进而带动抛光盘5上的带动抛光槽转动；步骤二：调整工件8驱动装置调整工件8与抛光槽的距离，直至工件8完全浸入到液态金属抛光液6中，且负电极层9部分浸入到浸入到液态金属抛光液6中，工件8和液态金属抛光液6发生接触；步骤三：通过电控柜1调整正电极层和负电极层9之间的电压，在正电极层和负电极层9之剑形成稳定的电场，使液态金属抛光液6中的金属离子向工件8位置聚集，再启动工件8驱动装置驱动工件轴2转动，工件8则随工件轴2一起，使工件8被抛光槽中的液态金属抛光液6抛光，开始进行工件8的液态金属抛光；步骤四：工件8抛光结束后，通过工件8驱动装置带动工件8上移，断开电源，使工件8离开液态金属抛光液6。上述实施例只是本技术的较佳实施例，并不是对本技术技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本技术专利的权利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面接触式液态金属平面抛光装置，其特征在于：电控柜(1)、工件轴(2)、夹具(3)、绝缘层(4)、抛光盘(5)、液态金属抛光液(6)、主轴(7)、主轴驱动模块、工件驱动模块、工件(8)、负电极层(9)和正电极片(10)，所述主轴驱动模块连接竖直设置的主轴(7)的底部，主轴(7)的上端连接抛光盘(5)，抛光盘(5)上设置有环形的抛光槽，抛光槽的轴心线与主轴(7)的轴心线重合，抛光槽内装有液态金属抛光液(6)；工件驱动模块连接竖直设置的工件轴(2)的上端，工件轴(2)的下端从上至下依次连接有夹具(3)、绝缘层(4)、负电极层(9)和工件(8)，工件(8)和负电极层(9)浸没在液态金属抛光液(6)中，抛光槽底部还设置有正电极片(10)，正电极片(10)和负电极层(9)均通过导线连接电控柜(1)，所述主轴驱动模块、工件驱动模块均与电控柜(1)电连接且主轴驱动模块和工件驱动模块均受到电控柜(1)的控制。

【技术特征摘要】
1.一种面接触式液态金属平面抛光装置，其特征在于：电控柜(1)、工件轴(2)、夹具(3)、绝缘层(4)、抛光盘(5)、液态金属抛光液(6)、主轴(7)、主轴驱动模块、工件驱动模块、工件(8)、负电极层(9)和正电极片(10)，所述主轴驱动模块连接竖直设置的主轴(7)的底部，主轴(7)的上端连接抛光盘(5)，抛光盘(5)上设置有环形的抛光槽，抛光槽的轴心线与主轴(7)的轴心线重合，抛光槽内装有液态金属抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁智敏，张利，夏卫海，傅昱斐，王亚良，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33