[发明专利]一种针对超精密加工的工件去除毛刺的方法

说明书

本发明提供了一种针对超精密加工的工件去除毛刺的方法，包括如下步骤：(A)将超精密加工后的工件相对设置，在相对设置的间隙中放置介质材料；(B)将所述工件依次经过预热、模压以及冷却的步骤后，即可；其中，预热的温度高于所述介质材料的软化温度或玻璃化温度。本发明实施例的针对超精密加工的工件去除毛刺的方法采用的材料在预热后表现出了粘弹性材料性质，受到压力作用挤压工件，毛刺在挤压过程中断裂并被介质材料粘附去除，而工件超高精度表面不被破坏，对于超精密加工中出现的细小纤维状毛刺，该材料冷却固化将其包裹，并在脱模过程使毛刺与工件分离，通过此方法去除毛刺，保持了微结构阵列的表面光洁度和表面质量，对保证其加工精度具有非常重要的作用。

技术领域

本发明涉及超精密加工领域，具体而言，涉及一种针对超精密加工的工件去除毛刺的方法。

背景技术

光学微结构阵列可以实现在微纳米尺度上对光波的物理特性的调控和利用，实现传统光学难以完成的任意波面变换等光学功能。因此在照明、光通信、高端成像与显示、精密检测、海陆空目标探测等系统中都具有极其广泛的应用，遍布通信、制造、国家安全、科学研究等诸多领域，体现出了无可替代的重要作用，也显示出了强烈而巨大的需求。超精密加工技术可生成复杂的三维轮廓外形，加工一系列材料实现良好的表面质量具有生成各种纵横比微结构表面的能力。因此，超精密技术被广泛用来加工光学微结构阵列。然而在铣削、飞切加工等超精密加工过程中，由于被加工材料产生塑性变形形成切屑，在切屑与被加工材料分离过程中，一部分材料残留在光学微结构阵列上形成毛刺。毛刺的存在严重影响光学微结构阵列的加工质量，从而大大影响其光学性能以及在光学系统中的应用。

现有技术中所采用的去除毛刺的方法一般为挤压珩磨去毛刺的方法，但是该种去除方法是利用挤压一种半固态的磨料介质通过待加工零件的棱边、表面产生的磨蚀作用，达到去毛刺的目的。磨料介质由基料、磨料和添加剂组成。在一定的挤压力作用下，磨料颗粒的切削刃在通过待加工零件表面和棱边时，对金属产生切削作用，与此同时把加工下来的金属切屑包容在磨料介质中，随磨料一起被带走。但是该方法会造成工件材料的损失，一般加工余量为0.01mm，不适合于超精密加工制造的高精度元器件毛刺；同时该方法的设备费用和介质费用高，极大地增加了生产成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对超精密加工的工件去除毛刺的方法，该方法利用介质材料去毛刺，加热介质材料超过其软化温度或玻璃化温度，此时介质材料表现出了粘弹性，后续再受到压力作用挤压工件的表面，从而使毛刺在挤压过程中断裂，然后断裂的毛刺被介质材料粘附去除。对于超精密加工中出现的细小纤维状毛刺，该介质材料在冷却固化时将其包裹，并在脱模过程使毛刺与工件分离，通过此方法去除毛刺，不但保持了微结构阵列的表面光洁度和表面质量，不会造成工件材料的任何损失，而且对保证其加工精度具有非常重要的作用。该方法非常适用于光学微结构阵列工件的去除毛刺操作，操作效率高，操作方法简便，操作步骤前后衔接紧密，介质材料便宜易得，成本低，值得在超精密加工领域广泛推广进行应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种针对超精密加工的工件去除毛刺的方法，包括如下步骤：

(A)将超精密加工后的工件相对设置，在相对设置的间隙中放置介质材料；

(B)将所述工件依次经过预热、模压以及冷却的步骤后，即可；

其中，模压的温度高于所述介质材料的软化温度或玻璃化温度。