[发明专利]一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光方法及装置

权利要求书

1.一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光装置，其特征在于，所述装置包括横向压力调整平台(1)、横向压力调整控制器(2)、压力数据分析模块(3)、纵向压力调整控制器(4)、工件扫描抛光平台(5)、压力数据采集器(6)、纵向压力调整平台(7)、超声振动器(8)、仿形抛光工具(9)、抛光液循环装置(10)、抛光液储存装置(11)；

所述压力数据采集器(6)可以测量X、Y、Z三个方向上的抛光力，压力数据采集器(6)固定安装在工件扫描抛光平台(5)上表面，并与压力数据分析模块(3)连接，用于实时采集抛光过程中的抛光力，所述的压力数据分析模块(3)还与横向压力调整控制器(2)、纵向压力调整控制器(4)连接；

所述的纵向压力调整控制器(4)与纵向压力调整平台(7)连接，纵向压力调整平台(7)与水平布置的超声振动器(8)一端相连，所述超声振动器(8)另一端和仿形抛光工具(9)连接，超声振动器(8)可以为仿形抛光工具(9)提供振动；通过纵向压力调整控制器(4)带动超声振动器(8)和仿形抛光工具(9)在垂直方向上下移动；

所述的横向压力调整控制器(2)与横向压力调整平台(1)连接，工件扫描抛光平台(5)位于横向压力调整平台(1)上表面；且工件扫描抛光平台(5)可以沿Y方向移动；

通过压力数据分析模块(3)对压力数据采集器(6)采集的数据进行分析，通过横向压力调整控制器(2)和纵向压力调整控制器(4)完成对横向压力调整平台(1)和纵向压力调整平台(7)的控制；根据压力数据的分析结果，横向压力调整控制器(2)控制横向压力调整平台(1)在左右移动，纵向压力调整控制器(4)控制纵向压力调整平台(7)上下移动，从而达到工件各个部位抛光力恒定相等，从而在材料稳定去除的同时保持工件的面形不被破环；

所述仿形抛光工具(9)与微结构工件的形状特征保持一致，仿形抛光工具(9)上贴有薄片状的抛光垫(12)，且仿形抛光工具(9)在贴上具有亲水性的抛光垫(12)之后的宽度等于工件微结构宽度的一半；所述的仿形抛光工具(9)位于抛光液储存装置(11)上方，待加工的微结构工件固定于抛光液储存装置(11)内，所述抛光液储存装置(11)与其外部的抛光液循环装置(10)连接，抛光液循环装置(10)可以完成抛光液的冷却。

2.根据权利要求1所述的一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光装置，其特征在于，所述的超声振动器(8)为仿形抛光工具(9)提供振动的振幅为0.1-0.5mm、频率为1-10kHz。

3.根据权利要求1所述的一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光装置，其特征在于，所述的抛光液储存装置(11)底部的平面度精度需要保证在0.05mm-0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光装置，其特征在于，为了保证仿形抛光工具(9)与微细结构工件底面的间隙一致，微细结构工件在安装时与仿形抛光工具(9)要相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种微细结构仿形工具恒力非接触抛光装置，其特征在于，所述的微结构工件与仿形抛光工具之间的间隙在0.1-3mm。