[发明专利]一种静电喷射微粉磨粒均布的微结构阵列原位抛光方法

权利要求书

1.一种静电喷射微粉磨粒均布的微结构阵列原位抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在微结构元件上均匀地喷涂一层脱模剂；

步骤二、将微结构元件安装于旋转工作台上，控制X轴运动平台水平前后运动调节微结构元件的位置，控制Y轴运动平台水平左右运动和Z轴运动平台竖直上下运动，调节喷射装置的位置；

步骤三、打开静电发生器和紫外光发生器，启动压力泵，经进液管和出液管将抛光体制备溶液从储液装置中输入喷射装置中；通过X轴运动平台水平前后运动、Y轴运动平台水平左右运动、旋转工作台旋转运动，控制喷射装置将抛光体制备溶液喷射到微结构元件上，同时通过紫外光发生器产生的紫外光固化抛光体制备溶液形成与微结构元件的空腔完全匹配的抛光体；关闭压力泵，关闭静电发生器和紫外光发生器，关闭旋转电机；

步骤四、控制Z轴运动平台竖直上下运动、Y轴运动平台水平左右运动，调节抛光主轴与微结构元件的位置；打开真空发生器产生真空压力，通过压力表观察真空压力大小，通过真空调压阀调整真空压力的大小至抛光主轴完全吸附抛光体；

步骤五、控制X轴运动平台和Y轴运动平台直线往复运动抛光直线形槽微结构元件，或者控制旋转工作台旋转往复运动抛光环形槽微结构元件，获得高精度的微结构元件；

所述抛光体制备溶液包括微粉磨粒、树脂和添加剂；微粉磨粒、树脂和添加剂的质量分数分别为40%-55%，15%-35%，15%-30%；微粉磨粒包括金刚石、二氧化铈、二氧化硅、碳化硅中的一种或任意混合；所述添加剂为乙醇、煤油、吐温中的一种或任意混合；微结构元件表面静电喷涂抛光体制备溶液前，先均匀喷涂一层脱模剂；所述脱模剂为聚乙烯、聚乙二醇中的一种或混合；抛光体制备溶液固化的方式为紫外光照射；

步骤二、固定抛光体并使抛光体与微结构元件相对运动对微结构元件进行抛光；微结构元件表面的微结构为直线形槽或者环形槽，抛光体沿直线形槽或者环形槽进行直线往复或者旋转往复运动进行抛光；

静电喷射微粉磨粒均布的微结构阵列原位抛光方法采用静电喷射微粉磨粒均布的微结构原位抛光装置进行；

静电喷射微粉磨粒均布的微结构原位抛光装置包括支撑系统、工作台系统、抛光体成型系统和原位抛光系统；所述支撑系统包括龙门架，龙门架上安装有Y轴运动平台，Y轴运动平台连接有Z轴运动平台；Z轴运动平台通过连接横梁连接抛光体成型系统和原位抛光系统；工作台系统处于Z轴运动平台下方；

工作台系统包括X轴运动平台，X轴运动平台连接有旋转电机，旋转电机通过支撑座连接有旋转工作台；

所述抛光体成型系统包括固定在连接横梁上的喷射装置，喷射装置通过出液管连通有压力泵，压力泵通过进液管连通有存储抛光体制备溶液的储液装置；喷射装置包括静电喷嘴，配合静电喷嘴安装有紫外光发生器和环状电极装置，环状电极装置电连接有静电发生器；

所述原位抛光系统包括固定在连接横梁上的抛光主轴，抛光主轴内安装有柔性吸盘，柔性吸盘通过真空气管Ⅰ连通真空调压阀，真空调压阀通过真空气管Ⅱ连通压力表，真空调压阀通过真空气管Ⅲ连通真空发生器；所述抛光主轴的连接主轴上装有连接吸盘，连接吸盘内安装有多孔刚性吸盘，多孔刚性吸盘内安装有柔性吸盘。

2.如权利要求1所述的静电喷射微粉磨粒均布的微结构阵列原位抛光方法，其特征在于，所述环状电极装置为矩形截面环状电极或圆形截面环状电极。