[发明专利]一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备及工艺

权利要求书

1.一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，包括：机械三轴运动本体(5)、复合阴极刀具(1)、绝缘板(2)和电解池(3)，其中，所述复合阴极刀具(1)顶端与所述机械三轴运动本体(5)传动连接，底端伸入所述电解池(3)的电解液内；所述复合阴极刀具(1)底端设置有不锈钢衬底(4)，所述绝缘板(2)安装在所述电解池(3)内，并置于所述不锈钢衬底(4)底端；所述电解池(3)外接有电解电源(6)，所述电解电源(6)的正极与所述不锈钢衬底(4)电连，所述电解电源(6)的负极与所述复合阴极刀具(1)电连。

2.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述复合阴极刀具(1)包括阴极结构(7)和磨具结构(8)，所述阴极结构(7)与所述机械三轴运动本体(5)相连，所述磨具结构(8)安装于所述阴极结构(7)底端。

3.根据权利要求2所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述磨具结构(8)包括外定位环(9)、内定位环(10)和多个磨块(11)，多个所述磨块(11)均匀分布在所述内定位环(10)的外壁上，所述外定位环(9)套设在多个所述磨块(11)围成的圆环上。

4.根据权利要求3所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述阴极结构(7)包括连接杆(12)和固定卡头(13)，所述固定卡头(13)与所述连接杆(12)相连，所述固定卡头(13)远离所述连接杆(12)的一端设置有卡槽(14)，所述磨块(11)卡接在所述卡槽(14)内。

5.根据权利要求4所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述卡槽(14)内设置有压簧(15)，所述压簧(15)一端抵住所述固定卡头(13)，另一端抵住所述磨块(11)。

6.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述电解池(3)底端开设有出液口(16)，所述出液口(16)通过出液管(17)连接有循环液箱(18)，所述循环液箱(18)还连接有回液管(19)，所述回液管(19)的另一端位于所述电解池(3)顶端的开口处，且所述回液管(19)上安装有循环水泵(20)。

7.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的设备，其特征在于，所述机械三轴运动本体(5)电性连接有电机控制器。

8.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将复合阴极刀具(1)与机械三轴运动本体(5)相连；

(2)将不锈钢衬底(4)置于复合阴极刀具(1)底端，通过绝缘板(2)支撑，并整体放置于电解池(3)的电解液内；

(3)将所述电解电源(6)的正极与所述不锈钢衬底(4)电连，所述电解电源(6)的负极与所述复合阴极刀具(1)电连；

(4)设定机械三轴运动本体(5)的转速为1600～1800rpm，给进速度75～85mm，调节不锈钢衬底(4)与复合阴极刀具(1)的压力为4.86～5.94KPa，调节电解电源(6)的电压为7.5～20V。

(5)将不锈钢衬底(4)表面电化学机械复合抛光3～15min，当不锈钢衬底(4)表面完全程镜像时终止。

9.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的工艺，其特征在于，设定机械三轴运动本体(5)的转速为1700rpm，给进速度80mm，调节不锈钢衬底(4)与复合阴极刀具(1)的压力为5.4KPa，调节电解电源(6)的电压为8.0V。

10.根据权利要求1所述的一种电化学机械复合抛光不锈钢衬底的工艺，其特征在于，所述电解液为NaNO₃电解液。