[發(fā)明專利]一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510802005.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105364640A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙軍;袁巨龍;杭偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B1/04
• 分類號(hào): B24B1/04;B24B1/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述制造方法包括如下步驟：

1)制作精密球陣列研拋模

所述研拋模包括工具連桿、定位基板和精密球體，工具連桿的上端與微細(xì)超聲發(fā)生器相連接，所述工具連桿的下端與定位基板連接，在定位基板上加工出陣列孔徑，孔徑大小小于精密球體直徑，在孔徑和精密球體之間充滿粘結(jié)劑，球體的一部分嵌入孔內(nèi)；

2)第一級(jí)研拋

采用精密球陣列研拋模，通過(guò)化學(xué)-機(jī)械加工方法實(shí)現(xiàn)微凹模陣列的形狀構(gòu)型；

在待加工的工件上涂覆A_u/C_r膜，膜厚度在30nm---300nm之間，用來(lái)作為工件材料表面保護(hù)層；在研拋液中加入HNA溶液；

通過(guò)精密球陣列研拋模的微細(xì)超聲振動(dòng)，激發(fā)研拋模和微凹模襯底工件之間的研拋液中的微細(xì)磨粒高速?zèng)_擊微凹模襯底工件，并伴隨超聲空化、研拋模對(duì)工件的刮擦、錘擊復(fù)合作用，發(fā)生機(jī)械性材料去除，在可控化學(xué)腐蝕和微細(xì)超聲仿形研拋共同作用下，對(duì)襯底工件進(jìn)行材料去除，此級(jí)材料去除屬于脆性去除和可控化學(xué)腐蝕材料去除；

3)第二級(jí)研拋

采用所述精密球陣列研拋模進(jìn)行第二次研拋，通過(guò)調(diào)整超聲振動(dòng)的參數(shù)和Z向進(jìn)給參數(shù)，使得工件的材料去除形式轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧纤苄匀コ档脱袙佉褐蠬NA溶液的濃度，減緩HNA溶液對(duì)功能材料的化學(xué)腐蝕速度；第二次研拋材料去除形式是微細(xì)超聲振動(dòng)下的材料塑性去除和HNA溶液對(duì)襯底材料的緩慢化學(xué)腐蝕作用，可以對(duì)微凹模進(jìn)行修形和表面質(zhì)量提升。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述步驟1)中，在定位基板上粘結(jié)了限位擋圈，當(dāng)限位擋圈碰觸工件平面，Z軸向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止。

3.如權(quán)利要求1所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述超精密高一致性研拋模的裝配方法如下：將陣列孔內(nèi)均勻涂抹防水性粘結(jié)劑，將研拋模倒置，采用精密壓板垂直下壓精密球體，由于精密球體和孔徑之間充滿防水性粘結(jié)劑，垂直壓力調(diào)節(jié)防水性粘結(jié)劑膜的厚度，進(jìn)而達(dá)到球體上端最高點(diǎn)位于同一平面。

4.如權(quán)利要求2所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述超精密高一致性研拋模的裝配方法如下：將陣列孔內(nèi)均勻涂抹防水性粘結(jié)劑，將研拋模倒置，采用精密壓板垂直下壓精密球體，由于精密球體和孔徑之間充滿防水性粘結(jié)劑，垂直壓力調(diào)節(jié)防水性粘結(jié)劑膜的厚度，進(jìn)而達(dá)到球體上端最高點(diǎn)位于同一平面；

對(duì)于限位擋圈裝配方式，采用帶有陣列孔的精密壓板垂直下壓限位擋圈，使得限位擋圈上圓環(huán)截面在一個(gè)平面內(nèi)，完成限位擋圈的裝配。

5.如權(quán)利要求3所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：根據(jù)材料去除情況以及后續(xù)拋光的預(yù)留量調(diào)整限位擋圈的高度。

6.如權(quán)利要求1～5之一所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述精密球體采用傳統(tǒng)的塑性球體，材料為合金鋼和特種剛。

7.如權(quán)利要求1～5之一所述的一種微半環(huán)凹模陣列化學(xué)-機(jī)械分級(jí)復(fù)合制造方法，其特征在于：所述精密球體采用陶瓷球體。