[發明專利]一種微陣列模具控形柔性拋光方法

有效

• 申請號: 202211044430.4
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115401530B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 郭江;康仁科;楊哲;陳桂林
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;大連理工大學寧波研究院
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B29/02;B24B49/04
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 許明章;王海波

1.一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：對微陣列模具(3)進行初始檢測

對需要加工的微陣列模具(3)的初始狀況進行檢測，包括微陣列模具(3)上特征點(12)的尺寸、初始表面粗糙度及初始表面形貌，微陣列模具(3)的初始面形；其中，特征點(12)的尺寸為微米級；

第二步：配制磁性拋光磨料

加工工具使用尖端拋光工具(1)時，配制磁性磨料：將金剛石磨料(7)及鐵粉(6)混合得到磁性磨料，并添加偶聯劑，通過偶聯劑將金剛石磨料(7)粘結在鐵粉(6)表面，得到磁性拋光磨料；

第三步：安裝工具

將磁性磨料置于微陣列模具(3)上表面；將微陣列模具(3)安裝在三軸移動平臺上；將尖端拋光工具(1)安裝在電機(16)上，使其可以進行旋轉；所述尖端拋光工具(1)的底部加工端為尖端，其本身可以導磁，并具備吸附磁性磨料的能力；將磁鐵(5)安裝于微陣列模具(3)下方，使得磁性磨料在磁場力的作用下與工件表面貼合并產生接觸壓力；將電機(16)安裝在三軸移動平臺的Z軸(20)上，使其可以沿微陣列模具(3)軸向進行移動；

第四步：設置拋光參數，開始拋光

所需設置的拋光參數主要包括微陣列模具(3)和尖端拋光工具(1)之間的間隙、微陣列模具(3)的運動軌跡(13)、電機(16)的轉速，其中，通過三軸平臺Z軸(20)調節微陣列模具(3)和尖端拋光工具(1)之間的拋光間隙，使尖端拋光工具(1)始終沿著拋光路徑(2)運動；通過三軸平臺使微陣列模具(3)按照運動軌跡(13)進行XY二維平面運動；

尖端拋光工具(1)自身旋轉，在磁力和離心力的作用下，工具(1)尖端的磁性拋光磨料形成球狀拋光頭，且該拋光頭具有柔性，達到保持微陣列模具(3)面形的目的；通過工件下方磁鐵(5)對磁性磨料產生的磁場力以及尖端拋光工具(1)轉動后與微陣列模具(3)之間產生的相對運動實現材料去除，獲得高質量表面；通過控制尖端拋光工具(1)沿運動軌跡(13)運動，實現對微陣列模具(3)所有特征點(12)的拋光；

第五步：模具質量檢測

對拋光后的微陣列模具(3)進行檢測，判斷是否符合加工要求，若符合，則進行下一道工序，否則返回第四步，再進行拋光，再檢測，直至符合加工要求。

2.根據權利要求1所述的一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，所述的金剛石磨料(7)可以根據微陣列模具(3)材料更換為二氧化硅、氧化鋁或其他磨料。

3.根據權利要求1所述的一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，還可以在拋光過程中增加化學作用引入化學場進行復合。

4.根據權利要求1所述的一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，第二步所述的金剛石磨料(7)與鐵粉(6)的質量比為4:1。

5.根據權利要求1所述的一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，第二步所述的偶聯劑的添加量為每5?g磁性磨料添加1?ml偶聯劑；所述的偶聯劑種類為硅烷偶聯劑。

6.根據權利要求1所述的一種微陣列模具控形柔性拋光方法，其特征在于，第二步所述的金剛石磨料(7)的粒徑范圍在3-5?μm之間。