[发明专利]一种用于大平板表面抛光的双级串联式磁控平面抛光装置

说明书

本发明公开了一种用于大平板表面抛光的双级串联式磁控平面抛光装置，包括紧固弹簧、紧固滑块、刮块、抛光带、容箱、抛光液、泵、高压喷嘴、导向板、第二铰链、两组电磁线圈、两个磁轭、三个第一铰链和三个抛光轮。三个抛光轮呈三角形分布，分别通过第一铰链与地面固连，抛光带套在上述三个抛光轮上，紧固弹簧一端与紧固滑块连接，另一端与地面连接，每个磁轭外侧壁上缠绕一组电磁线圈，两组电磁线圈串联，工件穿过上述两个磁轭的间隙，一端与第二铰链连接，另一端与紧固滑块接触，泵将容箱中的抛光液经过高压喷嘴在导向板的作用下引流到间隙中，刮块与抛光带接触，且位于容箱斜上方，该设计能够提供大平板表面较高精度的抛光。

技术领域

本发明属于抛光技术，具体涉及一种用于大平板表面抛光的双级串联式磁控平面抛光装置。

背景技术

超光滑表面抛光技术是超精密加工体系的一个重要组成部分，随着研究的深入以及检测技术的提高，人们对纳米级超光滑表面的形成机理有了更深刻的认识，并开发了许多抛光技术，如传统游离磨料抛光，主要指磨料游离散布在工件与柔性研具之间的工作界面内，通过工件和研具向磨料施加作用力，使磨料在工作界面内滚动和滑动，从工件上去除材料的加工方式，该方法在抛光过程中，磨料的浓度、分布均匀性、运动速度、运动轨迹及滞留时间等无法直接控制；再如弹性发射加工，该方式的核心部件是一个抛光轮，抛光轮与工件之间保持一个微小间隙（大约数十个微米），抛光液充斥于该间隙之内。加工时，抛光轮高速旋转，使微小间隙内形成了一层流体动压抛光膜，从而平衡施加在抛光轮上的压力。磨料在流体动压的作用下与工件表面发生微弱的弹性碰撞实现从工件上去除材料，但是该方法的加工效率极其低下（仅 5 nm/min），显然不能满足大尺寸的超光滑平面的高效加工要求。基于以上现状，我国的抛光技术比较成熟，但在某种特种加工方面（如大平板表面抛光）有待进一步研究。

磁流变胶是一种新型磁流变智能材料，与磁流变液的流变特性相似，在无外加磁场作用下，能够以一种稳定的胶体状态存在，具有较好的抗沉降性能，外加磁场作用下，内部软磁性颗粒迅速在磁场方向成链柱状或网状，去掉磁场又恢复其原来的状态，该过程具有快速、可逆、耗能低等优点，总的来说，磁流变胶的流变特性介于磁流变液和磁流变弹性体之间，兼有两者的优点，通过改变高分子基质的交联度来控制磁流变胶的零场粘度，进而改善颗粒沉降问题，在外加磁场作用下具有较高的剪切屈服应力，因此具有比磁流变弹性体更高磁流变效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大平板表面抛光的双级串联式磁控平面抛光装置，解决了大平面抛光问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于大平板表面抛光的双级串联式磁控平面抛光装置，包括紧固弹簧、紧固滑块、刮块、抛光带、容箱、抛光液、泵、高压喷嘴、导向板、第二铰链、两组电磁线圈、两个磁轭、三个第一铰链和三个抛光轮；三个抛光轮呈三角形分布，分别通过第一铰链与地面固连，抛光带套在上述三个抛光轮上，其中两个抛光轮水平设置，第三个抛光轮不在上述两个抛光轮中垂线上，偏向上述两个抛光轮中的任意一个抛光轮，另一个抛光轮的下方设有容箱，容箱内设有抛光液，紧固弹簧一端与紧固滑块连接，另一端与地面连接，每个磁轭外侧壁上缠绕一组电磁线圈，两组电磁线圈串联，一个磁轭平行置于另一个磁轭的正上方，工件穿过上述两个磁轭的间隙，工件一端通过与第二铰链与地面铰链，另一端与紧固滑块接触，使得工件平行于抛光带水平段上方，两者之间存在间隙，导向板位于所述间隙进口，且与第二铰链固连，泵进口通过高压管与容箱的出液口相连，出口通过高压管接高压喷嘴，泵将容箱中的抛光液经过高压喷嘴在导向板的作用下引流到间隙中从而对工件进行抛光，刮块与抛光带接触，且位于容箱斜上方，使得抛光后间隙中的抛光液在抛光带的带动下，落入容箱的进液口，刮块将抛光带上残留的抛光液刮入容箱的进液口。