【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抛光，涉及一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫及制备方法。
技术介绍
1、在超精密弹性抛光加工过程中，为了使加工工件表面获得更好的表面质量，使用“柔性”特点的加工方法，采用气囊抛光、小工具抛光能够达到高效、高质、高精的工件服役要求。
2、气囊抛光罩、小工具抛光可以满足工件大尺寸、自由曲面的加工要求，末端执行工具通常为半球状，其柔韧性差、易磨损，对复杂表面的适应性差。
3、为防止硬磨料颗粒损坏加压气囊抛光罩或小抛光工具内层造成工具快速磨损，工业上一般使用较为便宜、易更换的聚氨酯抛光垫。具有运输抛光液、带走抛光碎屑及传递载荷等作用，对工件的材料去除率、表面加工质量等有着显著影响。但是，聚氨酯抛光垫在工件加工过程中极易发生磨损和堵塞，导致材料去除不稳定，影响材料去除的确定性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫及制备方法，解决现有技术中现有的聚氨酯抛光垫在工件加工过程中极易发生磨损和堵塞，导致材料去除不稳定的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，包括抛光垫，所述抛光垫一侧为圆弧面，圆弧面上设置有多个螺旋沟槽和引流槽，多个所述螺旋沟槽和引流槽以弧形方式连通；所述抛光垫另一侧为平滑弧面，用于与抛光工具外表面固定连接，所述平滑弧面的顶部为端面；多个所述螺旋沟槽成模块化安装在抛光垫一侧。>
4、进一步地，所述螺旋沟槽（1）沿ellipse模型迭代的非线性隐函数设置；
5、所述非线性隐函数为：；
6、其中，为横坐标，为纵坐标，为椭圆大径、为椭圆小径、、、为常数。
7、进一步地，相邻两个螺旋沟槽模块之间的夹角为5°-10°；所述螺旋沟槽的管径由端面至另一端不断减小。
8、进一步地，多个所述引流槽采用同心圆设置，所述引流槽与抛光垫的回转轴线相垂直。
9、进一步地，所述抛光垫通过3d打印模具加工，所述3d打印模具包括上模和下模，所述抛光垫设置在上模和下模之间。
10、进一步地，所述下模内表面上设置有均匀排布的半固结磨粒预制孔位。
11、本专利技术还提供了一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法，包括以下步骤：将磁流变羟基铁粉、碳纳米管颗粒微粉、硅橡胶固化剂、硅橡胶混合得到第一混合物；将金刚石磨料颗粒、第一混合物依次注入3d打印磨具；静置得到抛光垫。
12、进一步地，所述半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法还包括以下步骤：聚合物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂混合得到第二混合物；将氧化铈磨粒粉体、第二混合物混合后注入3d打印模具，硫化静置得到抛光垫。
13、进一步地，所述半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法还包括以下步骤：金刚石磨粒微粉、碳纳米管颗粒微粉、弹性光敏树脂混合，光固化3d打印得到抛光垫；所述金刚石磨粒微粉、碳纳米管颗粒微粉、弹性光敏树脂比例随加工要求变化。
14、进一步地，所述磁流变羟基铁粉、碳纳米管颗粒微粉、硅橡胶固化剂、硅橡胶按2：1：1：6混合得到第一混合物；所述聚合物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂按3:5:1:1混合得到第二混合物。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
16、本专利技术一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，通过在抛光垫一侧设置模块化排布的仿生海螺壳表面沟槽排布的微结构，微结构为螺旋沟槽和引流槽；抛光垫的另一侧为平滑弧面粘贴在工具的外层，抛光垫采用磁流变铁粉复合固化策略制备而成，表面均匀分布半固结磨粒，用于与气囊抛光罩、小工具抛光头等柔性抛光工具表面的连接，并搭配磁控抛光方法形成超精密复合加工，作为末端执行装置的抛光垫一侧上设有模块化排布的螺旋沟槽和引流槽，螺旋沟槽和引流槽尺寸随抛光垫半径成比例递增，抛光垫上的螺旋沟槽与引流槽连通，使抛光区域抛光液流动性能增加从而达到较好的冷却散热效果，模块化的沟槽排布在加工区域形成了均匀的应力分布，减少了抛光垫的摩擦磨损，抛光垫表面微结构的模块化排布旨在增强抛光过程中的接触稳定性、延长抛光垫的使用寿命，提高工件的加工效率。
17、本专利技术一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，与一般沟槽纹理相比，海螺壳表仿生沟槽纹理的抛光垫，抛光接触面积至少增加15%以上，加工后工件表面粗糙度明显改善，在相同条件下，其摩擦磨损比一般沟槽纹理减少了30%以上。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
7.一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法，其特征在于，所述半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法还包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于，所述半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法还包括以下步骤：
10.根据权利要求8所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫制备方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的半固结磨粒磁控表面微结构抛光垫，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：惠记庄，宋锦涛，吕雷，袁潇，徐辰，郭磊，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。