[发明专利]一种金属表面的微束等离子抛光装置及方法

权利要求书

1.一种金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：

所述抛光装置包括控制组件、表面轮廓探测仪、联动机构、气体保护喷嘴、等离子加工枪及导电工作平台，所述表面轮廓探测仪连接于所述控制组件；所述联动机构连接于所述控制组件，所述气体保护喷嘴连接于所述联动机构，所述等离子加工枪连接于所述气体保护喷嘴，所述导电工作平台固定在所述等离子加工枪的下方，其用于承载待抛光金属工件；

其中，当上一遍抛光完成后，所述表面轮廓探测仪测量当前的所述待抛光金属工件的抛光区域的表面轮廓，并将得到的数据传输给所述控制组件，进而所述控制组件根据金属表面粗糙度及轮廓线计算得到覆盖上一遍抛光时扫描搭接处所产生的带状凸起条纹的最佳抛光参数；此后，所述控制组件根据所述最佳抛光参数控制所述联动机构带动所述等离子加工枪进行运动以对所述待抛光金属工件进行下一遍抛光，由此覆盖掉所述带状凸起条纹。

2.如权利要求1所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述抛光装置还包括分别连接于所述控制组件的主弧直流电源及引弧高频电源，所述等离子加工枪的两侧分别与所述引弧高频电源的正负极相连接，且所述等离子加工枪及所述待抛光金属工件分别与所述主弧直流电源的负极及正极相连接，所述导电工作平台接地。

3.如权利要求1所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述抛光装置还包括连接于所述控制组件的气体流量控制器、电离气气瓶及保护气气瓶，所述电离气气瓶及所述保护气气瓶通过所述气体流量控制器分别与所述等离子加工枪及所述气体保护喷嘴相连接。

4.如权利要求1所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述等离子加工枪与所述待抛光金属工件之间产生等离子主弧；所述等离子加工枪内产生先导弧；所述控制组件同时控制所述等离子加工枪的扫描速度、扫描路径、扫描高度及扫描角度、所述先导弧的电压及电流、所述等离子主弧的电流、电离气及保护气的气体流速、预送时间及后滞时间。

5.如权利要求1所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述等离子加工枪的直径为0.8mm。

6.如权利要求1所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述气体保护喷嘴的直径为12mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：所述等离子加工枪的运行轨迹为单向直线扫描路径、Z字型直线扫描路径或者回字型直线扫描路径。

8.如权利要求1-6任一项所述的金属表面的微束等离子抛光装置，其特征在于：下一遍扫描所用的总输入功率小于上一遍扫描所用的总输入功率，且下一遍扫描单道道宽与上一遍扫描单道道宽的比值为1:(4～8)。

9.一种金属表面的微束等离子抛光方法，其特征在于，该抛光方法包括以下步骤：

(1)提供权利要求1-8任一项所述的金属表面的微束等离子抛光装置，并将待抛光金属工件放置于所述导电工作平台上，所述抛光装置对所述待抛光金属工件进行第一遍抛光；

(2)所述表面轮廓探测仪测量当前所述待抛光金属工件的抛光区域的表面轮廓，并将测量到的数据传输给所述控制组件，进而所述控制组件根据金属表面粗糙度及轮廓线计算得到上一遍抛光时扫描搭接处所产生的带状凸起条纹处的最佳抛光参数，由此所述抛光装置根据得到的所述最佳抛光参数对所述待抛光金属工件进行下一遍抛光；

(3)所述表面轮廓探测仪测量经步骤(2)得到的所述待抛光金属工件的金属材料表面形貌，并将得到的数据传输给所述控制组件，进而所述控制组件判断所述待抛光金属工件的表面粗糙度是否满足目标要求，若满足，则抛光结束；否则，转至步骤(2)。

10.如权利要求9所述的金属表面的微束等离子抛光方法，其特征在于：进入所述气体保护喷嘴的保护气的气体流速为5L/min，预送时间为10s，后滞时间为10s。