[发明专利]用于抛光的多射流工具及包括该工具的抛光系统

说明书

本申请涉及一种用于抛光的多射流工具及包括该工具的抛光系统。该多射流工具包括：转接头，用于输送抛光液；缓冲腔，与所述转接头固接，用于缓冲经由所述转接头输送的抛光液；以及喷孔座，与所述缓冲腔的端面紧固连接，并且所述喷孔座中设置有多个喷孔或喷嘴，使得所述缓冲腔中的所述抛光液经由所述多个喷孔或喷嘴喷出。采用本申请的多射流抛光工具，相对于单一射流抛光方法提高了抛光效率。

技术领域

本发明涉及超精密抛光加工领域，尤其涉及一种用于抛光的多射流工具及包括该多射流工具的抛光系统。

背景技术

当前，对于具有光学表面精度的零部件的需求越来越高，涌现出了许多高精度的抛光方法。射流抛光方法最早是由Fahnle等人于1998年提出，其方法是利用相对较低压(一般低于20bar)的射流喷击工件表面，射流为混有磨粒的抛光液，该射流在单位时间内会形成一定的材料去除量，即所谓的材料去除函数，然后通过扫描整个工件实现对整个工件表面的抛光(Oliver W.Fahnel,Hedeser van Brug and Hans J.Frankena.“Fluid jetpolishing of optical surfaces”,Applied Optics,37(28),6671-6673,1998)。该方法不仅可以实现高精度的抛光，而且抛光过程中不存在刀具的磨损问题，加工过程中射流会实时冷却工件，使工件无温升，因此，它是一种具有广阔市场前景的加工方法。

然而，由于其射流束尺寸小，加工效率较低，使得其仅适用于小口径的工件的抛光或者大尺寸工件边缘部分的修正，无法应用于大尺寸工件的高效抛光。虽然可以通过提高流体压力以及适当增加喷孔直径来提高抛光效率，但是提高压力后，压力一旦超过一定的阈值，材料就会发生脆性断裂去除，导致表面缺陷，达不到抛光的效果；增大喷孔直径虽然能形成较大尺寸的去除函数，但是相同压力下，中心区域的压力会超出阈值，破坏加工表面，而且射流束易发散，材料去除不稳定。

发明内容

本公开的目的在于提供一种用于抛光的多射流工具以及包括该工具的抛光系统，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种用于抛光的多射流工具，包括：

转接头，用于输送抛光液；

缓冲腔，与所述转接头固接，用于缓冲经由所述转接头输送的抛光液；以及

喷孔座，与所述缓冲腔的端面紧固连接，并且所述喷孔座中设置有多个喷孔或喷嘴，使得所述缓冲腔中的所述抛光液经由所述多个喷孔或喷嘴喷出。

根据一个实施例，所述多个喷孔按照线性阵列分布，或者所述多个喷孔沿径向辐射状分布，或者所述多个喷孔分布为多个同心环形，或者所述多个喷孔根据目标去除函数形状以不等间距分布。

根据一个实施例，每个所述喷孔的直径小于2mm。

根据一个实施例，所述喷孔座使用硬质材料形成。

根据一个实施例，所述硬质材料包括硬质不锈钢、硬质合金或宝石材料。

根据一个实施例，所述喷孔座中分布有所述多个喷孔的区域由硬质材料形成。

根据一个实施例，所述喷孔座的上表面和下表面中的至少一个为平面、凹面或凸面。

根据一个实施例，每个所述喷孔为柱形孔或锥形孔

根据一个实施例，所述多个喷嘴为多个独立的喷嘴，垂直安装在喷孔座上，多个喷嘴按一定规律的阵列分布，以保证每个喷嘴执行独立的抛光工序。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种抛光系统，包括：

抛光液供给部，用于供应抛光液；