The utility model discloses a gas-liquid solid three-phase abrasive flow polishing tool based on cavitation effect, including a gas-liquid solid mixing device, a cavitation polishing tool and a workpiece fixed platform. The workpiece is installed on the workpiece fixed platform; the cavitation polishing tool is placed above the workpiece and the bottom surface of the cavitation polishing tool is flat with the upper surface of the workpiece. The gas liquid solid mixing device connects the cavitation polishing tool and flows the mixed gas-liquid solid three phase abrasive into the cavitation polishing tool. The utility model uses a gas liquid solid mixing device to mix the gas into the liquid solid two phase abrasive flow, and increases the probability of the bubble collapse on the workpiece surface, and provides the polishing efficiency; the gas inlet is used micro. The hole is small hole mixed into the air to control the mixing of high pressure gas and improve the processing stability. Using the small outlet channel design to realize the structure cavitation of the liquid itself and improve the processing efficiency, the two cavitation of the liquid is realized through the design of the corner of the cavitation polishing tool, and the processing is improved. Efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具
本技术涉及超精密抛光工具,更具体的说,尤其涉及一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具。
技术介绍
随着电子信息技术的发展,精密和超精密的光学和半导体元器件被越来越多的使用。光学材料和半导体材料的表面实现高效的超光滑加工变得越来越重要。液体抛光作为新兴的抛光方式,由于加工过程中不产生无亚表层损伤且表面粗糙度低等特点,逐渐被应用到光学材料和半导体材料加工中,然而液体抛光效率低的天生缺陷极大的限制了液体抛光的实际使用,使得液体抛光技术难以在实际生产中大范围推广。另外现有的液体抛光技术大多需要速度快,流量大,压力高的流体进行抛光作业,这也使得液体抛光对加工设备普遍都有较高的要求,从而造成流体抛光加工成本高。在流体加工中引入气体,利用气泡溃灭产生的微射流驱动磨粒撞击加工工件,从而提高流体加工的效率是流体抛光的一种趋势。例如申请号为CN201510056821.1的中国技术专利提出了一种基于三相磨粒流的超光滑表面精密流体圆盘抛光装置,在入口处通入微气泡,利用微气泡的溃灭提高加工效率,然而该方法仅通过外部注入气泡的方式,产生的空化为伪空化,产生的微射流能量远小于结构空化或超声空化产生的微射流能量,无法实质性的提高加工效率;同时该方法利用三个入口通入磨粒流,无法在圆周上达到均匀地去除。再比如申请号为CN201610914661.4的中国技术专利提出了一种基于结构空化效应的高效流体光整加工方法及装置,利用文丘里管结构产生结构空化以提高加工效率,然而其在圆周设置多个文丘里管空化单元的方法依然存在圆周方向去除率不均匀的问题;专利C ...
【技术保护点】
一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具,包括气液固混合装置(1),其特征在于:还包括空化抛光工具(2)和工件固定平台(3),需要加工的工件(4)安装在工件固定平台(3)上;所述空化抛光工具(2)安置在工件(4)上方且空化抛光工具(2)的下底面与工件(4)的上表面平行,气液固混合装置(1)连接空化抛光工具(2)并将混合后的气液固三相磨粒流通入空化抛光工具(2)中;所述空化抛光工具(2)包括外约束体(21)和内约束体(22),所述外约束体(21)上设置有流道入口(211)、内部流道(212)、中心螺纹孔(213)和内锥形流道约束面(214),外约束体(21)上的流道入口(211)与气液固混合装置(1)上的气液固三相磨粒流出口(13)相连通,所述内约束体(22)上设置有中心螺杆(221)、外锥形流道约束面(222),所述外约束体(21)和内约束体(22)通过外约束体(21)上的中心螺纹孔(213)和内约束体(22)上的中心螺杆(221)配合连接,所述外约束体(21)的内锥形流道约束面(214)与内约束体(22)的外锥形流道约束面(222)共同形成环形约束流道(23),该环形约束流道(23 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具,包括气液固混合装置(1),其特征在于:还包括空化抛光工具(2)和工件固定平台(3),需要加工的工件(4)安装在工件固定平台(3)上;所述空化抛光工具(2)安置在工件(4)上方且空化抛光工具(2)的下底面与工件(4)的上表面平行,气液固混合装置(1)连接空化抛光工具(2)并将混合后的气液固三相磨粒流通入空化抛光工具(2)中;所述空化抛光工具(2)包括外约束体(21)和内约束体(22),所述外约束体(21)上设置有流道入口(211)、内部流道(212)、中心螺纹孔(213)和内锥形流道约束面(214),外约束体(21)上的流道入口(211)与气液固混合装置(1)上的气液固三相磨粒流出口(13)相连通,所述内约束体(22)上设置有中心螺杆(221)、外锥形流道约束面(222),所述外约束体(21)和内约束体(22)通过外约束体(21)上的中心螺纹孔(213)和内约束体(22)上的中心螺杆(221)配合连接,所述外约束体(21)的内锥形流道约束面(214)与内约束体(22)的外锥形流道约束面(222)共同形成环形约束流道(23),该环形约束流道(23)通过外约束体(21)上的内部流道(212)与外约束体(21)的流道入口(211)相通。2.根据权利要求1所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流抛光工具,其特征在于:所述气液固混合装置(1)上设置有液固二相磨粒流入口(11)、气体入口(12)和气液固三相磨粒流出口(13),气液固混合装置(1)与空化抛光工具(2)通过螺纹连接并在连接后实现气液固三相磨粒流出口(13)和空化抛光工具(2)的流道入口(211)的连通。3.根据权利要求2所述的一种基于空化效应的气液固三相磨粒流...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘烨,计时鸣,曹慧强,谭大鹏,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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