[发明专利]一种微半环凹模阵列微细超声分级研抛方法

摘要

一种微半环凹模阵列微细超声分级研抛方法，包括如下步骤：1)制作精密球阵列研抛模；2)第一级研抛：采用阵列微细工具，研抛模在衬底片上方微小距离内做高频微细超声振动并沿着Z方向向下进给，XY平台配合加工要求带动工件运动，先去除一层材料，之后，Z轴继续向下进给，使得轨迹点在XY平面的投影内收，再去除下一层材料，依此类推，直至加工出具有阶梯递进的和加工形状及其相似的微凹模阵列；3)第二级研抛：采用精密球阵列研抛模，实现微半环凹模阵列的材料脆性去除；3)第三级研抛：精密球阵列研抛模的微细超声振动，采用纳米级磨粒，对微凹模进行修形和降低表面粗糙度。本发明高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率。

主权项

一种微半环凹模阵列微细超声分级研抛方法，其特征在于：所述研抛方法包括如下步骤：1)制作精密球阵列研抛模所述研抛模包括工具连杆、定位基板和精密球体，工具连杆的上端与微细超声发生器相连接，所述工具连杆的下端与定位基板连接，在定位基板上加工出阵列孔径，孔径大小小于精密球体直径，在孔径和精密球体之间充满粘结剂，球体的一部分嵌入孔内；2)第一级研抛采用阵列微细工具，微细工具研抛模与衬底片之间充满研抛液，研抛液内包含微细磨粒，研抛模在衬底片上方微小距离内做高频微细超声振动并沿着Z方向向下进给，XY平台配合加工要求带动工件运动，先去除一层材料，之后，XY平台继续带动工件运动，Z轴继续向下进给，使得轨迹点在XY平面的投影内收，再去除下一层材料，依此类推，直至加工出具有阶梯递进的和加工形状及其相似的微凹模阵列；3)第二级研抛精密球阵列研抛模沿Z向通过两级进给向下运动，协同微细超声振动，激发研抛液内的磨粒高速冲击衬底片，在磨粒冲击、超声空化、研抛模锤击、研抛模刮擦等复合作用下，实现微半环凹模阵列的材料去除，此级材料去除属于脆性去除；4)第三级研抛通过调整超声振动的参数和Z向进给参数，使得工件的材料去除形式为塑性材料去除；Z轴的两级向下进给运动，以及精密球阵列研抛模的微细超声振动，采用纳米级磨粒，对微凹模进行修形和降低表面粗糙度。