[發明專利]一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工方法及裝置

有效

• 申請號: 201711115032.6
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107900472B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 王祥志;干為民;肖華星;尹飛洪;徐夢廓;張田;張斌
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B23H5/06
• 分類號: B23H5/06;B23H5/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

1.一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、構建浮動式磨粒拋光系統：該拋光系統包括磨粒、用于支撐磨粒的支撐組件和電解液供給系統，所述的支撐組件設有用于放置磨粒的容納腔，所述的磨?？苫顒拥匕惭b在該容納腔內，所述的容納腔設有分別供電解液流入與流出的下入口和上出口，所述的下入口和上出口均能夠與磨粒配合，以控制電解液的流入與流出，將工件設于容納腔上出口的上方，使電解液供給系統從容納腔下入口處給工件供給電解液，電解液經容納腔的上出口流出與工件接觸；

b、進行拋光加工，該拋光加工過程中磨粒與工件具有三個加工狀態，可根據實際加工需求通過調整電解液壓力方式進行設定；

狀態一、工件與磨粒間距離過大，磨粒與工件不接觸，不進行機械磨削，同時，磨粒在電解液壓力的作用下堵住支撐組件上電解液的上出口，電解液無法流出與工件接觸，工件處于不加工狀態；

狀態二、工件與磨粒間的距離適中，磨粒位于支撐組件的下入口和上出口之間，磨粒對工件進行磨削加工，同時，電解液從上出口流出與工件接觸，對工件表面進行溶解蝕除，機械磨削和電解溶解蝕除速率處于平衡狀態；在此狀態下，根據加工需求通過電解液供給系統調節電解液的壓力，電解液驅動磨粒朝向靠近工件一側或遠離工件一側運動，最終調節工件與磨粒之間的接觸壓力；

狀態三、工件與磨粒間距離過小，工件與磨粒接觸壓力過大，磨粒堵住支撐組件上電解液的下入口，電解液無法與工件接觸，工件僅進行機械磨削。

2.根據權利要求1所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工方法，其特征在于：所述的電解液的壓力范圍為0.01MPa-10MPa。

3.根據權利要求1所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工方法，其特征在于：所述的磨粒的粒徑為0.1mm-100mm。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工方法，其特征在于：所述的磨粒由金屬材料或半導體材料或絕緣體材料制成。

5.一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工裝置，其特征在于：包括電源(1)、工件(2)、磨粒(3)、用于支撐磨粒(3)的支撐組件(4)和電解液供給系統(5)，所述的工件(2)與電源(1)的正極相連，所述的電源(1)的負極與陰極工件連接，所述的磨粒(3)可活動地設于支撐組件(4)內，所述的工件(2)設于磨粒(3)的一側并能夠與磨粒(3)接觸，所述的電解液供給系統(5)從磨粒(3)的另一側供給電解液，所述的支撐組件(4)設有與磨粒(3)配合的控制部，用以控制電解液的流入與流出，所述的電解液供給系統(5)設有用于調節電解液壓力和流速的壓力與流速控制系統。

6.根據權利要求5所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工裝置，其特征在于：所述的支撐組件(4)由導電材料制成，所述的支撐組件(4)與電源(1)的負極連接，用以充當陰極工件。

7.根據權利要求5所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工裝置，其特征在于：還包括用于控制工件(2)運動的運動控制系統。

8.根據權利要求5所述的一種磨粒浮動式自適應電化學機械拋光加工裝置，其特征在于：所述的電源(1)為直流電源或脈沖電源。