本发明专利技术涉及精密加工装置的技术领域，更具体地，涉及一种增压雾化喷淋装置、抛光装置及抛光方法，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件，所述气液供应组件连通于所述浆液雾化组件的一端，所述浆液喷洒组件设置于浆液雾化组件的另一端。本发明专利技术的增压雾化喷淋装置，实现浆液流动的高速高压，解决了浆液的不均匀性、分散性差、浪费浆液等问题，使得浆液成分分散均匀，节约加工成本；本发明专利技术的抛光装置和抛光方法，使抛光浆液均匀喷淋在工件表面及抛光盘面上，从而实现对工件的超精密加工，且可通过调节蠕动泵转速和气源压力以满足不同抛光工件加工所需的参数。
A Pressurized Atomization Spraying Device, Polishing Device and Polishing Method
【技术实现步骤摘要】
一种增压雾化喷淋装置、抛光装置及抛光方法
本专利技术涉及精密加工装置的
，更具体地，涉及一种增压雾化喷淋装置、抛光装置及抛光方法。
技术介绍
透镜、反射镜等光学元件作为光学器件的核心元件之一，要达到良好的光学性能，其表面精度需要达到超光滑程度(粗糙度Ra达到1nm以下)，面形精度也有较高的要求(形状精度达到0.5微米以下)。在LED领域，单晶硅(Si)、单晶锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、单晶碳化硅(SiC)和单晶蓝宝石(Al2O3)等作为半导体衬底材料，同样要求具有超平坦和超光滑的表面(粗糙度Ra达到0.3nm以下)才能满足外延膜生长的要求，并且要求无缺陷、无损伤。在加工过程中抛光浆液的添加方法是影响工件表面粗糙度、表面质量的重要因素之一。目前，抛光浆液添加方式是将经前期搅拌、振动处理的抛光浆液滴加在抛光盘上，然后使抛光浆液与工件之间相互接触，通过机床转动使抛光浆液与工件之间产生相对运动，利用抛光浆液中磨料与工件之间产生的相对摩擦力，实现工件表面的微切削去除加工。由于抛光浆液中磨料与基载液的密度差较大，磨料容易沉淀、分散性较差，而且抛光浆液是直接滴加在抛光盘上，抛光浆液用量不易控制，容易造成抛光浆液的浪费，增大加工成本；加之，随着抛光浆液浓度的增大，容易出现管路堵塞问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增压雾化喷淋装置、抛光装置及抛光方法，对抛光浆液进行增压雾化，解决抛光浆液的不稳定、分散性差、易堵塞管道的问题，且能在加工过程中使得抛光浆液均匀喷淋在工件表面和抛光盘面上，实现超精密加工。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种增压雾化喷淋装置，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件，所述气液供应组件连通于所述浆液雾化组件的一端，所述浆液喷洒组件设置于浆液雾化组件的另一端。本专利技术的增压雾化喷淋装置，气液供应组件为浆液雾化组件提供浆液和有压气体，浆液在流入浆液雾化组件沿途压力增加，流速增快，浆液成分分散均匀，分散均匀的浆液与有压气体对撞实现雾化，雾化的浆液进入浆液喷洒组件进行喷洒。本专利技术实现浆液流动的高速高压，使得浆液成分分散均匀，解决了浆液的不均匀性、分散性差、浪费抛光浆液、易阻塞管道等问题，能节约加工成本，提高工件表面质量，且不易出现道路堵塞问题。进一步地，所述气液供应组件包括伸入浆液缸中的浆液管以及连接于气源的气管，所述浆液管安装于蠕动泵中且所述浆液管的一端安装于雾化组件的上端，所述气管通过气管支架安装于雾化组件的上端。浆液池中的浆液在蠕动泵的作用下流入浆液管进入浆液雾化组件，且蠕动泵的转速可根据工件加工所需参数进行调整；浆液池中除盛装浆液外，还可盛装去离子水、清洗液等液体实现雾化喷淋装置的清洗；有压气体从气源经气管和气管支架进入浆液雾化组件，有压气体的压力可根据工件加工所需的参数进行调整。进一步地，所述浆液雾化组件包括壳体、设于壳体上端的浆液管件以及设于壳体内部的雾化器件，所述雾化器件设有通过空气流道与气管连通且通过浆液流道与浆液管连通的雾化腔，所述雾化腔的下端连通设有雾化流道。在雾化腔内，由浆液流道喷出的浆液被由空气流道流入的高压气体对撞，确保雾化效果，雾化后的浆液由雾化流道进入浆液喷洒组件。进一步地，所述浆液流道包括流通设置的第一浆液流道、第二浆液流道以及第三浆液流道，所述第一浆液流道设于浆液管件内，所述第二浆液流道为形成于雾化器件与壳体之间的螺旋通道，所述第三浆液流道设于雾化器件下部。浆液由第一浆液流道流入，第二浆液流道呈螺旋状，能够对浆液进行高速高压搅拌，使得浆液成分更加均匀，浆液由第三浆液流道喷出进入雾化腔被有压空气对撞实现雾化。进一步地，所述第一浆液流道为多组，多组第一浆液流道与第二浆液流道之间连通设有环形流道；所述第二浆液流道与第三浆液流道之间连通有浆液腔，所述浆液腔形成于壳体与雾化器件之间。多组第一浆液流道内的浆液汇入环形流道中，环形流道中的浆液在压力作用下流入第二浆液流道中，在高速高压的条件下，第二浆液流道中的浆液不断搅拌，浆液中磨料、添加剂等不断被分散均匀，之后进入浆液腔，通过一条或多条第三浆液流道喷入雾化腔。进一步地，所述第三浆液流道为多组，环绕于雾化器件设置且贯穿于浆液腔与雾化腔之间；多组第三浆液流道环绕分布于若干平面。多组第三浆液流道分布在一环或多环结构上，在应用时可通过设计每环上的第三浆液流道的位置使得浆液呈定角喷入雾化腔中，并在雾化腔中被有压气体对撞，无死角覆盖于雾化腔内，确保液体雾化率及雾化效果，实现液体的均匀微米级的雾化。进一步地，所述浆液喷洒组件包括多个喷头件，相邻的所述喷头件之间铰接，所述喷头件表面设有若干喷嘴。相邻喷头件之间的相对角度可以调整，实现研磨抛光盘表面均布浆料。进一步地，相邻的所述喷头件之间连接有转动轴。为实现研磨抛光盘表面均布浆料，多个喷头件的喷射面形成一个凹弧面，但不作为限制性的规定。本专利技术还提供了一种抛光装置，包括机座、设于机座上的研磨抛光盘、驱动研磨抛光盘旋转的驱动装置、用于修整研磨抛光盘表面的修盘装置及通过支架固定于机座的导轮，所述驱动装置设于机座内部，所述修盘装置包括顺次连接的电机、修盘主轴以及修盘刀具，所述修盘刀具设于研磨抛光盘的旁侧；所述研磨抛光盘上设有内部用于放置工件的抛光环，抛光环上方设有配重块，所述导轮与抛光环侧面接触；所述抛光装置还包括如前所述的增压雾化喷淋装置，所述浆液喷洒组件设于所述研磨抛光盘的上方，气液供应组件部分固定于机座上。本专利技术的抛光装置，待抛光工件放置于抛光环下方，配重块放置于抛光环上面用于确保待抛光工件与研磨抛光盘之间有相对正压力，在研磨抛光盘的转动下及导轮对抛光环的把持作用下，待抛光工件与研磨抛光盘形成相对运动对待加工工件进行加工；抛光装置在使用一段时间后，由于抛光浆液中极少数大颗粒磨料的存在以及抛光浆液的氧化作用，会损坏研磨抛光盘，使得研磨抛光盘表明凹凸不平或形成氧化层，采用修盘装置可以去除研磨抛光盘表面的损坏层和氧化层，获得平整的研磨抛光盘表面；另外，调节导轮的偏摆角度可调整抛光工件的研磨速度；采用前述增压雾化喷淋装置喷淋的抛光浆液，可解决抛光浆液的不均匀性、分散性差、浪费抛光浆液、易堵塞管道等问题，能够节约加工成本，提高工件表面质量，且不易出现道路堵塞问题。本专利技术还提供了一种抛光方法，包括以下步骤：S10.配液：将磨料、基载液及添加剂混合配置成浆液并搅拌分散均匀；S20.供液：将步骤S10中所述浆液加入浆液池中，沿浆液管流入第一浆液流道，并顺次流经环形凹槽、第二浆液流道增压和分散后进入浆液腔，通过第三浆液流道喷入雾化腔；S30.供气：气源将有压气体沿气管和气管支架输送至空气流道进入雾化腔；S40.雾化：步骤S20中喷入雾化腔的浆液被步骤S30中进入雾化腔有压气体对撞，实现浆液的雾化；S50.浆液喷淋角度调节：经步骤S40雾化的浆料流入角度可调的喷头件内部，调整喷头件的角度实现研磨抛光盘表面均布浆液；S60.参数调整：根据工件加工所需参数调整蠕动泵转速和气源压力；S70.加工：启动权利要求9所述的抛光装置进行工件的研磨抛光，结束后停止抛光装置；S80.清洗：在浆液池中加入清洗液本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增压雾化喷淋装置，其特征在于，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件(1)、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件(2)以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件(3)，所述气液供应组件(1)连通于所述浆液雾化组件(2)的一端，所述浆液喷洒组件(3)设置于浆液雾化组件(2)的另一端。
【技术特征摘要】
1.一种增压雾化喷淋装置，其特征在于，包括用于供应有压气体和浆液的气液供应组件(1)、用于实现浆液增压和浆液雾化的浆液雾化组件(2)以及喷洒角度可调的浆液喷洒组件(3)，所述气液供应组件(1)连通于所述浆液雾化组件(2)的一端，所述浆液喷洒组件(3)设置于浆液雾化组件(2)的另一端。2.根据权利要求1所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述气液供应组件(1)包括伸入浆液缸中的浆液管(11)以及连接于气源的气管(12)，所述浆液管(11)安装于蠕动泵中且所述浆液管(11)的一端安装于雾化组件的上端，所述气管(12)通过气管支架(13)安装于雾化组件的上端。3.根据权利要求2所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述浆液雾化组件(2)包括壳体(21)、设于壳体(21)上端的浆液管件(22)以及设于壳体(21)内部的雾化器件(23)，所述雾化器件(23)设有通过空气流道(24)与气管(12)连通且通过浆液流道(25)与浆液管(11)连通的雾化腔(26)，所述雾化腔(26)的下端连通设有雾化流道(27)。4.根据权利要求3所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述浆液流道(25)包括流通设置的第一浆液流道(251)、第二浆液流道(252)以及第三浆液流道(253)，所述第一浆液流道(251)设于浆液管件(22)内，所述第二浆液流道(252)为形成于雾化器件(23)与壳体(21)之间的螺旋通道，所述第三浆液流道(253)设于雾化器件(23)下部。5.根据权利要求4所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述第一浆液流道(251)为多组，多组第一浆液流道(251)与第二浆液流道(252)之间连通设有环形流道(254)；所述第二浆液流道(252)与第三浆液流道(253)之间连通有浆液腔(255)，所述浆液腔(255)形成于壳体与雾化器件(23)之间。6.根据权利要求4所述的增压雾化喷淋装置，其特征在于，所述第三浆液流道(253)为多组，环绕于雾化器件(23)设置且贯穿于浆液腔(255)与雾化腔(26)之间；多组第三浆液流道(253)环绕分布于若干平面。7.根据权利要求1至6任一项所述的增压...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘继生，邓家云，罗斌，阎秋生，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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