專利名稱：超低溫拋光機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種超低溫拋光機，屬于拋光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機械去除法是傳統(tǒng)的拋光方法，它是依靠拋光顆粒與加工表面的直接接觸和摩擦來得到超光滑表面的。機械拋光法的去除率較大，也能夠得到亞納米量級的表面粗糙度，但由于是直接接觸，容易使表面產(chǎn)生劃傷及內(nèi)應(yīng)力等，也很難避免加工變質(zhì)層和亞表層損傷。 在此基礎(chǔ)上發(fā)展出無磨料拋光方法。無磨料拋光方法是利用凝結(jié)的冰來拋光的，由于冰必須在0°c以下才會形成，所以無磨料拋光又叫低溫拋光。無磨料拋光是一個極大的創(chuàng)新，它沖破了傳統(tǒng)的拋光或研磨不能缺少磨料的束縛。無磨料低溫拋光用的拋光機是普通的研磨機，拋光盤是用水凍結(jié)成的冰盤，由于拋光中無磨料的作用，降低了表面劃痕、加工變質(zhì)層等缺陷，但拋光盤必須提前在制冷箱中制備，并且拋光材料不處于低溫環(huán)境下。而使拋光材料處于超低溫環(huán)境，精確控溫，簡化冰盤的制備的一體機未見報道；同時由于拋光材料處在超低溫環(huán)境下，原子震動變小，硬度提高，提高了材料表面抗劃傷能力，有利于拋光面的拋光度進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、操作安全、拋光度高的超低溫拋光機。 其技術(shù)方案為包括頂端敞口的金屬殼體、電動機、帶有錐套的拋光盤、拋光墊、試樣固定器和設(shè)有保溫層的頂蓋，其中電動機固定在金屬殼體內(nèi)的底部，帶有錐套的拋光盤位于工作區(qū)內(nèi)、 且固定安裝在電動機的輸出軸上，試樣固定器設(shè)置在金屬殼體的內(nèi)壁、且位于拋光墊之上， 頂蓋扣合在金屬殼體上，其特征在于增設(shè)了風(fēng)扇、電加熱、溫度傳感器、液位傳感器和設(shè)有保溫層的液氮金屬容器，其中液氮金屬容器安裝在金屬殼體的一側(cè)壁上，液氮金屬容器遠離金屬殼體的其它外壁上均設(shè)有保護殼，金屬殼體遠離液氮金屬容器的其它側(cè)壁上從內(nèi)向外依次設(shè)有保溫層和保護殼，液氮金屬容器內(nèi)設(shè)有液位傳感器，金屬殼體位于工作區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器和電加熱，位于工作區(qū)的金屬殼體在靠近液氮金屬容器的側(cè)壁上設(shè)有窗口，與其對應(yīng)，液氮金屬容器的保溫層上也設(shè)有窗口，液氮金屬容器外壁在兩窗口構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇的四周設(shè)有網(wǎng)狀的保護罩。所述的超低溫拋光機，拋光墊采用水、膠態(tài)氧化鋁或膠態(tài)氧化鋯制成。所述的超低溫拋光機，保溫層設(shè)置在頂蓋的夾層內(nèi)。其工作原理為由于材料在低溫環(huán)境下硬度提高，因此使用液氮作冷源，通過風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速快慢，控制工作區(qū)的溫度，使工作區(qū)處于_60°C 0°C左右的可控范圍，能使材料拋光面光滑度進一步提高，同時提高材料表面抗劃傷能力和減少亞表層損傷。拋光時，先把水或膠態(tài)氧化鋁或膠態(tài)氧化鋯倒入拋光盤，向液氮金屬容器加入液氮，打開風(fēng)扇，通過風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速快慢，控制工作區(qū)的溫度，使工作區(qū)處于_60°C 0°C左右的可控范圍，使液態(tài)水或膠態(tài)氧化鋁或膠態(tài)氧化鋯形成冰或冰態(tài)氧化鋁或冰態(tài)氧化鋯的拋光墊，然后固定好拋光試樣，蓋上頂蓋，通過電動機控制拋光速度，通過液位傳感器測試液氮金屬容器中液氮的量， 通過溫度傳感器測試工作區(qū)的溫度，拋光結(jié)束后，通過電加熱升高工作區(qū)溫度，使拋光墊與拋光盤分離。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、材料在超低溫環(huán)境下硬度較高，有利于拋光度的提高。2、材料在超低溫環(huán)境下硬度較高，提高了拋光時材料表面的抗劃傷能力和減少亞表層損傷。3、由于工作區(qū)可以控制在零度以下，在制備冰或冰態(tài)氧化鋁或冰態(tài)膠態(tài)氧化鋯的拋光墊時，可以直接把水或膠態(tài)氧化鋁或膠態(tài)膠態(tài)氧化鋯倒入拋光盤形成拋光墊，不用使用專用磨具在低溫制冷箱中制備，簡化了拋光工藝。4、根據(jù)拋光要求，可以通過風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制拋光區(qū)的溫度在-60°C 0°C之間，提高工作效率，操作方便。5、液氮與工作區(qū)分離，操作安全。6、本發(fā)明環(huán)境污染小，適應(yīng)綠色加工的發(fā)展方向。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、金屬殼體2、電動機3、拋光盤4、拋光墊5、試樣固定器6、保溫層 7、頂蓋 8、工作區(qū) 9、輸出軸 10、風(fēng)扇 11、電加熱 12、溫度傳感器 13、液位傳感器 14、液氮金屬容器15、保護殼16、窗口 17、保護罩18、拋光材料
具體實施例方式在圖1所示的實施例中包括頂端敞口的金屬殼體1、電動機2、帶有錐套的拋光盤 3、拋光墊4、試樣固定器5和設(shè)有保溫層6的頂蓋7，其中拋光墊4采用冰制成，電動機2固定在金屬殼體內(nèi)的底部，帶有錐套的拋光盤3位于工作區(qū)8內(nèi)、且固定安裝在電動機2的輸出軸9上，試樣固定器5設(shè)置在金屬殼體1的內(nèi)壁、且位于拋光墊4之上，頂蓋7扣合在金屬殼體1上；增設(shè)了風(fēng)扇10、電加熱11、溫度傳感器12、液位傳感器13和設(shè)有保溫層6的液氮金屬容器14，其中液氮金屬容器14安裝在金屬殼體1的一側(cè)壁上，液氮金屬容器14遠離金屬殼體1的其它外壁上均設(shè)有保護殼15，金屬殼體1遠離液氮金屬容器14的其它側(cè)壁上從內(nèi)向外依次設(shè)有保溫層6和保護殼15，液氮金屬容器14內(nèi)設(shè)有液位傳感器13，金屬殼體1位于工作區(qū)8的側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器12和電加熱11，位于工作區(qū)8的金屬殼體1 在靠近液氮金屬容器14的側(cè)壁上設(shè)有窗口 16，與其對應(yīng)，液氮金屬容器14的保溫層6上也設(shè)有窗口 16，液氮金屬容器14外壁在兩窗口 16構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇10，風(fēng)扇10的四周設(shè)有網(wǎng)狀的保護罩17。
權(quán)利要求
1.一種超低溫拋光機，包括頂端敞口的金屬殼體(1)、電動機O)、帶有錐套的拋光盤 (3)、拋光墊G)、試樣固定器(5)和設(shè)有保溫層(6)的頂蓋(7)，其中電動機O)固定在金屬殼體⑴內(nèi)的底部，帶有錐套的拋光盤⑶位于工作區(qū)⑶內(nèi)、且固定安裝在電動機⑵ 的輸出軸(9)上，試樣固定器(5)設(shè)置在金屬殼體⑴的內(nèi)壁、且位于拋光墊⑷之上，頂蓋 (7)扣合在金屬殼體(1)上，其特征在于增設(shè)了風(fēng)扇(10)、電加熱(11)、溫度傳感器(12)、 液位傳感器(1 和設(shè)有保溫層(6)的液氮金屬容器(14)，其中液氮金屬容器(14)安裝在金屬殼體(1)的一側(cè)壁上，液氮金屬容器(14)遠離金屬殼體(1)的其它外壁上均設(shè)有保護殼(15)，金屬殼體⑴遠離液氮金屬容器(14)的其它側(cè)壁上從內(nèi)向外依次設(shè)有保溫層(6) 和保護殼(15)，液氮金屬容器(14)內(nèi)設(shè)有液位傳感器(13)，金屬殼體⑴位于工作區(qū)⑶ 的側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器(1 和電加熱(11)，位于工作區(qū)(8)的金屬殼體(1)在靠近液氮金屬容器(14)的側(cè)壁上設(shè)有窗口(16)，與其對應(yīng)，液氮金屬容器(14)的保溫層(6)上也設(shè)有窗口(16)，液氮金屬容器(14)外壁在兩窗口(16)構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇(10)，風(fēng)扇 (10)的四周設(shè)有網(wǎng)狀的保護罩(17)。
2.如權(quán)利要求1所述的超低溫拋光機，其特征在于拋光墊(4)采用水、膠態(tài)氧化鋁或膠態(tài)氧化鋯制成。
3.如權(quán)利要求1所述的超低溫拋光機，其特征在于保溫層(6)設(shè)置在頂蓋(7)的夾層內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超低溫拋光機，包括金屬殼體、電動機、帶有錐套的拋光盤、拋光墊、試樣固定器和設(shè)有保溫層的頂蓋，其特征在于增設(shè)了風(fēng)扇、電加熱、溫度傳感器、液位傳感器和設(shè)有保溫層的液氮金屬容器，其中液氮金屬容器安裝在金屬殼體的一側(cè)壁上，液氮金屬容器內(nèi)設(shè)有液位傳感器，金屬殼體位于工作區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器和電加熱，位于工作區(qū)的金屬殼體在靠近液氮金屬容器的側(cè)壁上設(shè)有窗口，與其對應(yīng)，液氮金屬容器的保溫層上也設(shè)有窗口，液氮金屬容器外壁在兩窗口構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇的四周設(shè)有網(wǎng)狀的保護罩。本發(fā)明操作安全、材料拋光度高，同時提高了材料表面的抗劃傷能力和減少亞表層損傷。
文檔編號B24B29/00GK102343544SQ201110372340
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者馮柳, 牛金葉, 王賢修, 鄭明文, 魏春城 申請人:山東理工大學(xué)