[发明专利]一种交变电磁场控制的磁流变液研磨抛光方法

说明书

本发明公开了一种基于交变磁场控制的新型磁流变液研磨抛光方法。工件置于两电磁控制盘之间，两电磁控制盘由交流电产生交变磁场，交变磁场控制磁流变液形成的磁刷进行运动实现研磨，研磨速度和研磨力大小由电源的频率和电压大小进行调整。本发明提出的由交变磁场控制的磁流变液研磨抛光方法突出优点在于研磨过程中没有运动机械结构，研磨速度和研磨力调整方便。

技术领域

本发明属于精密加工制造技术领域，具体涉及一种使用交变电磁场控制磁流变液的双面研磨抛光方法。

背景技术

随着芯片制造技术和光电技术的发展，对半导体晶圆和光学玻璃的表面研磨抛光要求越来越高。而晶圆和玻璃都属于硬脆材料，传统研磨抛光方法很难满足其生产要求，磁流变液研磨是一种有效的硬脆材料研磨抛光加工方法。

磁流变液研磨是利用磁流变液在磁场作用下变为类固体，类固体约束研磨料颗粒与工件相对运动完成对工件的研磨。

现有磁流变液抛光装置一般由电机驱动永磁研磨头或直流线圈励磁的研磨头吸附磁流变液，相对工件运动完成研磨。如专利文献200610132495.9、CN107424720A所示两种类型的磁流体研磨抛光装置。

现有磁流变研磨抛光方法与设备的不足：研磨速度主要靠研磨头主轴电机的运行速度进行调整，存在机械传动结构复杂、设备高速运行时惯性大容易引起振动噪声；研磨过程中磁场强度和方向固定受约束的磨粒位置基本不变，研磨过程中这部分磨粒磨损后如得不到及时更换会造成研磨效率降低；调整研磨力调整磁流变液的磁场不方便等。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有磁流变研磨方法中存在的技术问题，提供一种新型的磁流变液研磨抛光方法，用于克服在[0005]提到的几个不足。本发明采用交变电源激励磁场产生移动的交变磁场，使磁流体形成的磁刷随磁场一起运动，完成对工件的研磨抛光功能。磁场强度可以由电源电压大小调整，磁场移动速度可以由交流电源频率控制。本发明实现研磨方法无需机械运动机构，高速加工时没有机械冲击，调整速度和研磨力非常方便，能有效克服以上提到的传统磁流体研磨方法存在的不足。

技术方案

本发明提出一种由交变磁场控制磁流变液运动进行研磨的方法。为了实现交变磁场控制磁流变液形成磁刷的运动，采用上、下两个电磁控制盘，控制盘绕有多个励磁绕组；工件放置于上、下电磁控制盘之间，电磁控制盘中间充满磁流变液；上、下电磁控制盘绕组磁极两两相对；当上、下电磁控制盘产生磁场时，上、下磁极形成强磁场使磁流变液在磁链上形成磁磨粒磁刷，上、下磁极的励磁电压大小可以调整磨粒磁刷的强度；当电磁控制盘绕组用交变电流励磁时，在两电磁控制盘之间形成运动磁场，在上、下控制盘之间形成的磁刷跟随磁场一起运动完成对工件的研磨抛光，改变励磁电源频率和电压可以调整研磨速度和研磨力。

本发明与现有磁流体研磨方法根本不同表现在：1)无运动机械机构，磁流体的运动依靠交变磁场实现；2)研磨速度和研磨力依靠励磁电源的频率和电压来调整。

附图说明

图1为本发明磁流变液研磨抛光加工方法工作原理；

图2为上下电磁控制盘绕组接线示意图；

图1中：1.上电磁控制盘；2.下电磁控制盘；3.上电磁控制盘电极形成的综合磁场；4.下电磁控制盘形成的综合磁场；5.绕组；6.工件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。