[發明專利]一種數控小工具拋光輔助大氣等離子體加工方法

有效

• 申請號: 201711190715.8
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108081070B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 劉衛國;惠迎雪;陳智利;張進;周順;劉兆豐;趙楊勇
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/01;B24B55/02;C03C15/02;C30B33/12
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種數控小工具拋光輔助大氣等離子體加工方法，其特征在于：所述的加工方法的步驟為：

步驟一：開啟對稱旋轉工裝上的大氣電弧等離子體源噴槍，以氮氣為載氣，含氟氣體為反應氣體，調節通入大氣電弧等離子體源噴槍的載氣和反應氣體流量比，產生大氣電弧等離子體射流，設定大氣電弧等離子體射流對光學元件材料的高刻蝕去除率，快速去除光學元件在前期加工過程中產生的表面及亞表面缺陷，然后根據光學元件面形要求，設定多維度運動控制臺的加工軌跡，對光學元件表面進行由點及面的刻蝕拋光，加工結束后，開啟數控柔性小工具磨頭，使之沿大氣電弧等離子體源噴槍加工軌跡對光學元件表面進行研磨拋光，去除等離子體加工過程中的附著物；

步驟二：同時開啟大氣電弧等離子體源噴槍和數控柔性小工具磨頭，大氣電弧等離子體源噴槍和數控柔性小工具磨頭研磨的火花均作用于光學元件的上表面上，使大氣電弧等離子體射流加工作用區位于數控柔性小工具磨頭研磨作用區運動方向的前側，通過調節大氣電弧等離子體源噴槍的氣體流量比、縮小噴槍嘴口徑的方法，使其產生的大氣電弧等離子體射流對元件表面材料去除效率降至2mm³/min以下以提高光學元件表面質量；

步驟三：再次開始對光學元件的上表面加工，在加工過程中通過多維度運動控制臺和對稱旋轉工裝的聯動，使大氣電弧等離子體源噴槍和數控柔性小工具磨頭加工運動軌跡一致，使噴槍射流作用區位于數控柔性小工具磨頭研磨作用區前端，使被加工表面在大氣電弧等離子體射流刻蝕拋光后，所產生的二次附著物被數控柔性小工具磨頭研磨去除，多次迭代加工后，完成光學元件的加工。

2.根據權利要求1所述的一種數控小工具拋光輔助大氣等離子體加工方法，其特征在于：所述的氮氣和含氟氣體質量流量比為2:1~5:1，噴槍嘴口徑為1.5~2.2mm，大氣電弧等離子體源噴槍的施加功率為300~600W。

3.根據權利要求1或2所述的一種數控小工具拋光輔助大氣等離子體加工方法，其特征在于：所述的數控柔性小工具磨頭拋光采用的磨頭材料為聚酰亞胺，磨頭進行研磨拋光時采用氧化鈰作為拋光液。

4.根據權利要求3所述的一種數控小工具拋光輔助大氣等離子體加工方法，其特征在于：所述的高刻蝕去除率為 >5mm³/min。