一种多场复合非接触抛光装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多场复合非接触抛光装置与方法，可通过温度场、电场、磁场、化学场、机械场多场复合下实现工件高效率和高质量的抛光，温度控制系统可以实现非接触抛光液温度的恒定控制，保证抛光进程中抛光液始终在恒定的温度场中保持良好的剪切增稠效应。交变电源在介电介质中极化的磨粒受到介电泳力产生运动，防止在抛光进程中大部分磨粒的沉降，提高抛光去除率。在抛光工具和工件之间施加一个磁场，促使抛光液中磁性磨粒吸附于工件被加工表面，使磨粒能更多地进入到工件复杂表面的角落中，并增大抛光时磨粒对工件表面的压力，提高抛光效率。抛光液中的氧化剂通过磨粒的机械作用去除表面氧化层，这样周而复始最终可达到高质量的表面。的表面。的表面。

【技术实现步骤摘要】
一种多场复合非接触抛光装置与方法


[0001]本专利技术属于超精密加工
，具体涉及一种多场复合非接触抛光装置与方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着光电子技术向微型、集成方向发展，微小拓扑几何尺寸的高精度微细结构光学元件因其具有集成度高、轻量化、成像质量高、分辨率高的技术优势得到了广泛应用。如菲涅尔结构、微透镜阵列、微棱镜结构在很多光学系统中发挥着成像、聚焦和照明等作用。对于微细结构元件而言，面形精度决定其功能，表面质量决定其性能。因此，对表面质量要求较高的微结构光学元件往往需要在精密加工后进行抛光处理，以消除表面/亚表面损伤，改善微结构的表面质量，提高微结构交接处的完整性。
[0003]以非牛顿流体为抛光介质的非接触抛光方法是近年来提出的新型超精密加工工艺。该方法通过剪切增稠形成“粒子簇”，增强抛光液中磨粒的约束力，在加工位置形成一个“柔性固着磨具”，从而通过磨粒的微切削作用实现微结构表面材料的去除达到抛光的目的。抛光过程中，工具与工件之间不发生直接接触，可以在不损伤工件表面的前提下进行高精度抛光。因此，该抛光方法多用于复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多场复合非接触抛光装置，其特征在于：包括控制器、抛光液槽(1)、抛光液温度控制系统、抛光工具(3)、交变电源(5)、磁铁(8)、转台和夹具(10)；所述的抛光液温度控制系统包括加热棒(2)、热电偶(6)、外接电源和控制器；所述加热棒(2)置于抛光液(7)上层，所述热点偶安装在抛光液槽(1)内壁、用于实时监测抛光液槽(1)内抛光液(7)温度；加热棒(2)和热电偶(6)均与电源和控制器相连；加热棒(2)根据需要手动启动控制器进行加热抛光液(7)，热电偶(6)实时监测抛光液槽(1)内抛光液(7)温度并将模数转换后的信号传递回控制器，由控制器控制加热棒(2)是否持续加热从而实现抛光液槽(1)中抛光液(7)温度恒定的精准控制；所述的夹具(10)将工件(4)固定在旋转工作台(9)上，抛光液(7)灌入抛光液槽(1)中直至覆盖抛光工具(3)和工件(4)的间隙内部，在抛光工具(3)的高速旋转和工件(4)的旋转下发生增稠现象，实现对工件(4)表面材料的剪切去除；所述的交变电源(5)的正负极分别与抛光工具(3)和工件(4)相连，使得抛光工具(3)和工件(4)间的间隙产生一个电场，抛光液(7)中的磨粒因为极化效应，在电场的作用下磨粒受到一定的斥力和引力发生运动，使得磨粒大多分布在抛光工具(3)的抛光表面和工件(4)的被加工表面，防止磨粒沉降；所述的磁铁(8)固定在旋转工作台(9)上，位于夹具(10)的正下方，为抛光工具(3)和工件(4)间提供一个磁场，使抛光液(7)中的磁性磨粒紧紧吸附在工件(4)的被加工表面。2.根据权利要求1所述一种多场复合非接触抛光装置，其特征在于：所述的抛光液(7)为剪切增稠抛光液(7)，包括去离子水、多羟基聚合物粒子、磨粒、氧化剂和pH调节剂；所述多羟基聚合物粒子的比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：景召，刘欢，徐海俊，姜嘉诚，程继安，王浩家，王郅佶，郭江，张鹏飞，李琳光，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：