[发明专利]一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置

权利要求书

1.一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，根据加工工件（4）所需的材料去除函数确定梯度弹性研抛装置（1）的梯度弹性分布函数，均质层所需的磨粒体积比，并通过仿真确定合适的梯度弹性层（13），均质层（12）厚度组合；所述梯度弹性研抛装置（1）包括刚性底座（14）、梯度弹性层（13）、固定环（11）、和均质层（12），所述刚性底座（14）作为整个装置的基底，刚性底座（14）的上端设置有与旋转驱动组件连接的旋转轴，刚性底座（14）的底部设置有圆形槽，刚性底座（14）的侧面安装有搭扣；梯度弹性层（13）设置在圆形槽内；均质层（12）为阶梯型圆柱凸台，均质层（12）的上端外径与圆形槽间隙配合且设置在圆形槽内，均质层（12）的下端露出在圆形槽外，固定环（11）套装在均质层（12）上，固定环（11）的内径与均质层（12）的下端的外径进行匹配，固定环（11）的外径与刚性底座（14）的下端的外径相同，固定环（11）外侧设置有锁舌座（21），刚性底座（14）侧面的搭扣底部连接在固定环（11）外侧的锁舌座（21）上；所述均质层（12）为混有磨粒的加工层，所述梯度弹性层（13）不涉及磨粒的混合，梯度弹性层（13）上的弹性模量沿径向分布；

其次，配置相应均质层（12）及梯度弹性层（13）各环原料；

第三，将梯度弹性层原料以一三五环，二四环顺序分开浇筑，待一三五环原料自然凝固三小时后去除二四环模具，将二四环原料分别浇筑在相应的环间凹槽内，在密封环境静置自然排气凝固，得到梯度层；使用相同制备模具，去除各填充环，将均质层原料浇筑入模具中，在密封环境静置自然排气凝固，得到均质层；

第四，将梯度弹性层（13）和均质层（12）按顺序固定在刚性层中，得到一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置。

2.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述搭扣安装在刚性底座（14）的外侧面且设置有沿周向均匀分布的多个，搭扣包括安装底座（22）和弹簧（2），安装底座（22）固定在刚性底座（14）上，弹簧（2）一端固定在安装底座（22）上，另一端连接固定环（11）上的锁舌座（21）。

3.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的梯度弹性层（13）具有反比例弹性模量分布，使接触应力呈反比例分布。

4.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的梯度弹性层（13）包括不同弹性模量的圆环，弹性模量由内至外逐环梯度增加，增加圆环数量可以减弱边缘应力突变效应。

5.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的均质层（12）混有磨粒，可根据加工工件（4）以及加工要求的情况选择不同的磨料。

6.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的均质层（12）可根据所选择磨料的种类，比例以及粒径参数的组合确定该材料去除函数的综合去除系数K。

7.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的均质层（12）与梯度弹性层（13）的组合并不会改变最终接触应力P的反比例分布，同时均质层（12）的加入可以平缓个梯度界面间的应力过渡。

8.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置，面对不同的加工工件（4），可通过工件的加工要求确定所需的加工效果，并由此选择最佳的梯度弹性层（13）和均质层（12）的组合。

9.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法，其特征在于：所述的刚性底座（14）的中心设有抛光液流道，抛光液流道从上至下竖直贯穿整个刚性底座（14）。