[發明專利]空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法

有效

• 申請號: 201910462786.1
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110355619B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 趙軍;王睿;黃金鋒;呂經國
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B1/04
• 分類號: B24B1/04;B24B37/11
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 吳輝輝

1.空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，包括變幅桿，變幅桿上端連接微型超聲發生器，變幅桿下端連接可更換的工具頭，工具頭底部涂層材料為通過CVD工藝沉積多層鍍層的涂層，涂層厚度為0.05-3mm，涂層材料為金剛石或碳化鎢，若涂層材料是金剛石，需先采用金剛石砂輪對工具底部涂層進行磨削，將涂層表面磨成平面，再采用化學機械拋光的方法對涂層表面拋光，降低涂層表面粗糙度，之后在工具頭底部涂層厚度范圍內加工出半球凹模陣列，凹模深度小于涂層厚度，工具半球凹模直徑大于等于用于超聲發射球體的直徑，加工過程中調節與控制由超聲激發的研拋液內空化氣泡的產生與潰滅，致使空化泡促進工件材料去除，并與自由發射球體對工件的錘擊作用、研拋液中的復合磨粒對工件的沖擊、物理化學反應相結合，使工件材料去除，得到微半球凹模陣列。

2.如權利要求1所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，工具頭的下方設置導向板，導向板為聚醚醚酮PEEK塑料。

3.如權利要求2所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，導向板上有s*t(s＝m,t＝n)孔陣列，m、n為自然數，孔徑大于等于球體直徑。

4.如權利要求1所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，依據待加工微半球凹模陣列深度選擇發射球體直徑，球體直徑范圍0.1mm-5mm，球體材料為合金鋼、碳化鎢或氮化硅陶瓷。

5.如權利要求4所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，每個球體被工具頭下方的導向板限制在X向和Y向運動，Z方向運動被工具頭和工件所限制，球體可以自由轉動。

6.如權利要求1所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，工具頭涂層、工具底部半球凹模、球體、導向板、和工件之間充滿研拋液，研拋液溶劑為穩定溶液且易發生顯著空化作用的流體，研拋液內加穩定劑和分散劑防止磨料沉淀和聚團。

7.如權利要求1所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，將研拋裝置的工具頭、導向板和工件置于密封高壓釜中，高壓釜上方通過法蘭盤和密封圈與工具連桿連接固定，下端通過密封圈密封連接在工作臺上，高壓釜底部設有用于加溫的電阻絲，通過連接在高壓釜上的管道通入壓縮氮氣營造高壓環境。

8.如權利要求1所述的空化輔助在高溫高壓下的微半球凹模陣列研拋方法，其特征在于，加工過程中調節與控制由超聲激發的研拋液內空化氣泡的產生與潰滅，致使空化泡促進工件材料去除，并與自由發射球體對工件的錘擊作用、研拋液中的復合磨粒對工件的沖擊、物理化學反應相結合，使工件材料去除，得到微半球凹模陣列。