[实用新型]一种电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置

说明书

本实用新型涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置，包括底座、集群磁铁、自转传动组件、公转传动组件、第一驱动组件、内盛有磁流变液的抛光盘、第二驱动组件以及电芬顿组件，集群磁铁安装于自转传动组件、自转传动组件连接于集群磁铁和第一驱动组件之间、公转传动组件连接于第一驱动组件和自转传动组件之间，抛光盘与第二驱动组件连接、且抛光盘位于集群磁铁上方。本实用新型电芬顿反应生成物·OH与被加工工件反应生成氧化层；集群磁铁自转和公转以及抛光盘转动，磁流变液在集群磁铁的作用下形成动态柔性抛光垫，氧化层在动态柔性抛光垫的作用下去除，可改善工件加工效率和加工质量。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置。

背景技术

硬脆材料由于其高强度、高硬度、高脆性、耐磨损和腐蚀、隔热、低密度和低膨胀系数及稳定的化学性质等特点在电子、光学、仪器仪表、航天航空、民用军工等领域的应用潜力十分巨大。现代高新技术的发展对平面硬脆材料的需求越来越广泛，但硬脆材料的表面质量成为制约其应用的关键因素。脆性材料具有的低塑性、易脆性破坏、微裂纹及加工工艺不当会引起工件表面及亚表面损伤及组织破坏等缺点，对脆性材料的高效精密加工成为必然要求。磁流变抛光技术具有抛光效果好、不产生亚表面损伤、适合复杂表面加工等传统抛光所不具备的优点，已成为一种革命性光学表面加工方法，特别适合轴对称非球面的超精密加工，广泛应用于大型光学元件、半导体晶片、LED基板、液晶显示板等的最后加工工序，但磁流变抛光技术的抛光效率低。

为了提高磁流变的抛光效率，中国专利CN200610132495.9基于磁流变抛光原理和集群作用机理提出了一种基于磁流变效应的研磨抛光方法及其抛光装置，该方法虽然通过集群方法形成了面域抛光垫，但是工件的加工均匀性难以保证；中国专利CN201510801886.4提出了一种动态磁场自锐的磁流变柔性抛光垫发生装置及其抛光方法，实现了磁流变柔性抛光垫在加工过程中对工件的恒压加工，并且能使磨料在加工过程中实时更新自锐，但加工效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置，结合电芬顿反应生成具有强氧化性的·OH，·OH与被加工工件表面发生氧化反应生成一层较软的氧化层，氧化层在动态磁场柔性抛光垫的作用下去除，可提高加工效率和加工质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置，包括底座、集群磁铁、驱动集群磁铁自转的自转传动组件、驱动集群磁铁公转的公转传动组件、为集群磁铁自转和公转提供动力的第一驱动组件、内盛有磁流变液的抛光盘、驱动抛光盘转动的第二驱动组件以及可发生电芬顿反应产生·OH反应物的电芬顿组件，所述集群磁铁安装于自转传动组件、所述自转传动组件连接于集群磁铁和第一驱动组件之间、所述公转传动组件连接于第一驱动组件和自转传动组件之间，所述抛光盘与第二驱动组件连接、且所述抛光盘位于集群磁铁上方，所述电芬顿组件包括电化学工作站及伸入至磁流变液中的电芬顿单元，所述电化学工作站与电芬顿单元连接，所述第一驱动组件、第二驱动组件、电化学工作站均安装于底座。

本实用新型的电芬顿集群磁流变复合研磨抛光装置，第一驱动组件通过公转传动组件驱动集群磁铁公转、通过自转传动组件驱动集群磁铁自转，第二驱动组件驱动抛光盘转动，磁流变液在集群磁铁的作用下形成动态柔性磨头，多个所述动态柔性磨头集群形成动态柔性抛光垫；同时，电芬顿反应产生的反应生成物·OH与待加工工件反应生成氧化层，动态柔性抛光垫对待加工工件表面切削完成研磨抛光。本实用新型可与待加工工件表面全面接触，提高集群磁流变的加工效率和加工均匀性，且加工表面一致性良好、无表面/亚表面损伤。