[发明专利]空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法

权利要求书

1.空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，包括变幅杆，变幅杆上端连接微型超声发生器，变幅杆下端连接可更换的工具头，工具头底部涂层材料为通过CVD工艺沉积多层镀层的涂层，涂层厚度为0.05-3mm，涂层材料为金刚石或碳化钨，若涂层材料是金刚石，需先采用金刚石砂轮对工具底部涂层进行磨削，将涂层表面磨成平面，再采用化学机械抛光的方法对涂层表面抛光，降低涂层表面粗糙度，之后在工具头底部涂层厚度范围内加工出半球凹模阵列，凹模深度小于涂层厚度，工具半球凹模直径大于等于用于超声发射球体的直径，加工过程中调节与控制由超声激发的研抛液内空化气泡的产生与溃灭，致使空化泡促进工件材料去除，并与自由发射球体对工件的锤击作用、研抛液中的复合磨粒对工件的冲击、物理化学反应相结合，使工件材料去除，得到微半球凹模阵列。

2.如权利要求1所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，工具头的下方设置导向板，导向板为聚醚醚酮PEEK塑料。

3.如权利要求2所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，导向板上有s*t(s＝m,t＝n)孔阵列，m、n为自然数，孔径大于等于球体直径。

4.如权利要求1所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，依据待加工微半球凹模阵列深度选择发射球体直径，球体直径范围0.1mm-5mm，球体材料为合金钢、碳化钨或氮化硅陶瓷。

5.如权利要求4所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，每个球体被工具头下方的导向板限制在X向和Y向运动，Z方向运动被工具头和工件所限制，球体可以自由转动。

6.如权利要求1所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，工具头涂层、工具底部半球凹模、球体、导向板、和工件之间充满研抛液，研抛液溶剂为稳定溶液且易发生显著空化作用的流体，研抛液内加稳定剂和分散剂防止磨料沉淀和聚团。

7.如权利要求1所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，将研抛装置的工具头、导向板和工件置于密封高压釜中，高压釜上方通过法兰盘和密封圈与工具连杆连接固定，下端通过密封圈密封连接在工作台上，高压釜底部设有用于加温的电阻丝，通过连接在高压釜上的管道通入压缩氮气营造高压环境。

8.如权利要求1所述的空化辅助在高温高压下的微半球凹模阵列研抛方法，其特征在于，加工过程中调节与控制由超声激发的研抛液内空化气泡的产生与溃灭，致使空化泡促进工件材料去除，并与自由发射球体对工件的锤击作用、研抛液中的复合磨粒对工件的冲击、物理化学反应相结合，使工件材料去除，得到微半球凹模阵列。