[发明专利]一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工方法及装置

权利要求书

1.一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、构建浮动式磨粒抛光系统：该抛光系统包括磨粒、用于支撑磨粒的支撑组件和电解液供给系统，所述的支撑组件设有用于放置磨粒的容纳腔，所述的磨粒可活动地安装在该容纳腔内，所述的容纳腔设有分别供电解液流入与流出的下入口和上出口，所述的下入口和上出口均能够与磨粒配合，以控制电解液的流入与流出，将工件设于容纳腔上出口的上方，使电解液供给系统从容纳腔下入口处给工件供给电解液，电解液经容纳腔的上出口流出与工件接触；

b、进行抛光加工，该抛光加工过程中磨粒与工件具有三个加工状态，可根据实际加工需求通过调整电解液压力方式进行设定；

状态一、工件与磨粒间距离过大，磨粒与工件不接触，不进行机械磨削，同时，磨粒在电解液压力的作用下堵住支撑组件上电解液的上出口，电解液无法流出与工件接触，工件处于不加工状态；

状态二、工件与磨粒间的距离适中，磨粒位于支撑组件的下入口和上出口之间，磨粒对工件进行磨削加工，同时，电解液从上出口流出与工件接触，对工件表面进行溶解蚀除，机械磨削和电解溶解蚀除速率处于平衡状态；在此状态下，根据加工需求通过电解液供给系统调节电解液的压力，电解液驱动磨粒朝向靠近工件一侧或远离工件一侧运动，最终调节工件与磨粒之间的接触压力；

状态三、工件与磨粒间距离过小，工件与磨粒接触压力过大，磨粒堵住支撑组件上电解液的下入口，电解液无法与工件接触，工件仅进行机械磨削。

2.根据权利要求1所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工方法，其特征在于：所述的电解液的压力范围为0.01MPa-10MPa。

3.根据权利要求1所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工方法，其特征在于：所述的磨粒的粒径为0.1mm-100mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工方法，其特征在于：所述的磨粒由金属材料或半导体材料或绝缘体材料制成。

5.一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工装置，其特征在于：包括电源(1)、工件(2)、磨粒(3)、用于支撑磨粒(3)的支撑组件(4)和电解液供给系统(5)，所述的工件(2)与电源(1)的正极相连，所述的电源(1)的负极与阴极工件连接，所述的磨粒(3)可活动地设于支撑组件(4)内，所述的工件(2)设于磨粒(3)的一侧并能够与磨粒(3)接触，所述的电解液供给系统(5)从磨粒(3)的另一侧供给电解液，所述的支撑组件(4)设有与磨粒(3)配合的控制部，用以控制电解液的流入与流出，所述的电解液供给系统(5)设有用于调节电解液压力和流速的压力与流速控制系统。

6.根据权利要求5所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工装置，其特征在于：所述的支撑组件(4)由导电材料制成，所述的支撑组件(4)与电源(1)的负极连接，用以充当阴极工件。

7.根据权利要求5所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工装置，其特征在于：还包括用于控制工件(2)运动的运动控制系统。

8.根据权利要求5所述的一种磨粒浮动式自适应电化学机械抛光加工装置，其特征在于：所述的电源(1)为直流电源或脉冲电源。