CN114473719B - 一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法，包括以下步骤：将零件的微结构表面与刀具间隔设置；加入抛光液，以使抛光液包覆住刀具与微结构表面；其中，抛光液为具有剪切增稠效应的非牛顿流体；控制零件旋转，在刀具与微结构表面的相对剪切运动下，填充于刀头处的局部抛光液会产生剪切增稠效应，从而在刀头处形成具有弹性的弹性体以充当抛光头，实现局域抛光；控制刀具按照抛光轨迹运行，进而实现整个微结构表面的抛光，并得到零件的抛光表面，此种抛光方式具有柔性，能够在不破坏微结构形貌特征的同时得到抛光表面，并可通过控制刀头半径的大小及零件转速控制剪切增稠区域的大小以实现局域性抛光，进而实现零件保形加工。

Description

一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法

技术领域

本申请涉及机械制造领域，特别涉及一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法。

背景技术

复杂光学自由曲面是指任意非回转对称曲面，由于其具有诸多优异特性而在不同领域得到了广泛的应用。其中具有复杂微纳(纳米到数百微米级尺度)结构功能表面的光学元件由于其诱人的发展前景，更是备受研究者们的关注。目前，基于刀具伺服技术的超精密切削方法是该类表面加工主流手段为。然而，随着高性能光学应用对微结构表面质量要求不断提高，通过车削加工出来的微结构表面难以满足光学***的工作性能要求，亟需后续抛光工艺提高微结构表面质量。

为实现自由曲面的抛光，国内外学者提出了众多抛光方法，根据抛光工具与工件的作用方式大致可分为接触式抛光与非接触式抛光。接触式抛光主要有气囊抛光、应力盘抛光、小研抛盘抛光等抛光方法，该类抛光方法中抛光工具与工件直接接触带动抛光液中的磨粒与工件进行微切削达到抛光的目的，同时通过控制抛光头的接触压力以及驻留时间实现抛光面的选择性去除。由于抛光工具与被加工曲面直接接触，所能抛光的结构特征尺寸大小严重依赖于抛光工具尺寸，一般比较适合宏观自由曲面抛光，当被加工表面尺寸特征达到数十到数百微米时，该类方法难以实现保形抛光。非接触式抛光主要包含外加电磁场辅助抛光(如磁流变抛光、电流变抛光)、剪切增稠抛光等抛光方法。该类抛光方法中抛光工具与被抛光表面不直接接触，利用两者之间间隙中特殊抛光液进行抛光，通过控制驻留时间以及特殊抛光液的流变状态实现抛光面的选择性去除。该类抛光方法中与工件直接接触的是抛光液，虽然它能很好地吻合被加工曲面，但是目前的抛光手段依然难以将应力分布控制到微米级，因此难以实现对微结构的保形抛光。此外还有离子束抛光、激光抛光等高能束抛光技术，虽然该类方法能大幅度提高微结构表面的光滑度，但是难以高效修正面型精度，并且成本昂贵且效率非常低。整体而言，针对具有微结构的复杂光学曲面，仍然缺乏高效、低成本确定性抛光方法。

发明内容

本发明提出了一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法，以解决相关技术中的抛光方式难以得到高精度的微结构表面的问题。

为解决上述问题，本申请采用以下方式进行：

一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法，包括以下步骤：

将零件和刀具沿第二方向依次设置，并使零件的微结构表面与刀具的刀头间隔设置；

设定抛光参数；其中，抛光参数包括：刀具的抛光轨迹；

进行抛光工序，抛光工序包括：

加入抛光液，以使抛光液包覆住刀具与微结构表面；其中，抛光液为具有剪切增稠效应的非牛顿流体；

控制零件旋转，使得刀具与微结构表面的相对剪切运动，从而使得填充于刀头处的局部抛光液产生剪切增稠效应，进而在刀头处形成具有弹性的弹性体以充当抛光头，实现局域抛光；

在刀头局部抛光液处于剪切增稠状态的情况下，控制刀具按照抛光轨迹运行，以实现对整个微结构表面的抛光。

进一步地，刀具为车刀；

在将零件和刀具沿第二方向依次设置，并使零件的微结构表面与刀具间隔设置之前，微结构抛光方法还包括：

将零件和刀具沿第二方向依次设置，并设定切削参数；其中，切削参数包括：刀具的切削轨迹；

进行切削工序；切削工序包括：控制零件旋转，使刀具沿切削轨迹切削零件，以得到零件的微结构表面；

抛光参数还包括：理论间隙值；理论间隙值为常量，抛光轨迹为切削轨迹向第二方向、并沿远离零件的方向移动理论间隙值生成。

进一步地，切削轨迹和抛光轨迹按照以下方式确定：

获取零件的瞬时转动角度值，

获取在瞬时转动角度值时，刀具沿第一方向的第一坐标值，第一方向和第二方向互成夹角；

基于第一坐标值和瞬时转动角度值，生成刀具在第二方向的第二切削坐标值和第二抛光坐标值；其中，第二抛光坐标值＝第二切削坐标值+理论间隙值；

基于第一坐标值和第二切削坐标值生成切削轨迹，以及基于第一坐标值和第二抛光坐标值生成抛光轨迹。

进一步地，切削参数还包括：设定刀具的刀头半径。

进一步地，抛光参数还包括：零件的抛光转速。

进一步地，基于零件的材料和抛光液的浓度设定理论间隙值。

进一步地，抛光液包括磨粒、去离子水和剪切增稠相。

进一步地，微结构抛光方法还包括：

判断零件抛光后的表面抛光度是否达到预设抛光度，若否，则返回抛光工序，若是，则停止抛光。

一种零件，采用微结构抛光方法加工。

本发明的有益效果如下：

本申请的基于局域剪切增稠的微结构抛光方法按以下步骤进行：将零件的微结构表面与刀具间隔设置；加入抛光液，以使抛光液包覆住刀具与微结构表面；其中，抛光液为具有剪切增稠效应的非牛顿流体；控制零件旋转，在刀具与微结构表面的相对剪切运动下，填充于刀头处的局部抛光液会产生剪切增稠效应，从而在刀头处形成具有弹性的弹性体以充当抛光头，实现局域抛光；控制刀具按照抛光轨迹Q运行，进而实现整个微结构表面的抛光，并得到零件的抛光表面。

这样利用剪切增稠效应，可使抛光液有效附着在刀具上，从而充当抛光头使用，此种利用抛光液的剪切增稠效应进行抛光的方式，能够使抛光液和微结构表面之间、以及使抛光液和刀具表面之间就有较高的匹配度，实现柔性抛光，进而实现保形加工。此种柔性抛光方式尤其适应于微结构表面的抛光，以在不破坏零件形貌特征的同时得到高精度的微结构表面。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1本发明的抛光方法加工零件的总体示意图；

图2本发明的抛光方法中图1的I处放大示意图；

图3本发明的抛光方法中图2的II处放大示意图。

附图标记：

100-机床、110-主轴、120-喷嘴、

200-零件、210-微结构表面、

300-刀具、400-抛光液、

X-第一坐标值、Z-第二抛光坐标值、

L-瞬时抛光宽度、P-瞬时压力、G-瞬时间隙值、R-刀头半径、θ-瞬时转动角度值。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1～3，本申请提供了一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法，该微结构抛光方法主要用于微结构表面210的抛光，微结构表面210是零件表面存在的具有特定形状的微结构特征，微结构表面210可使该零件表面具有一些特定的物理、化学等功能，比如超疏水、减阻、隐身等特性，利用微结构表面210，可使零件200在光学、航空、航天等领域有着广泛应用前景。

以光学零件为例，为提高光学零件的微结构表面210质量，通常需要对其微结构表面210质量进行抛光，然而当微结构表面210精度达到数十到数百微米时，现有相关抛光技术难以实现保形抛光、难以高效修正面型精度，进而难以得到高精度的微结构表面210零件。本申请的目的正是为解决此技术问题，下面开始进行详述：

本申请的基于局域剪切增稠的微结构抛光方法包括以下步骤：

首先，将零件200和刀具300沿第二方向依次设置，并使零件200的微结构表面210与刀具300间隔设置。在此步骤中，零件200的微结构表面210通常以切削等方式得到，而零件200可以装夹在抛光装置上，比如抛光机的主轴等，本申请中可以将零件200装夹在机床100的主轴110上，而第二方向可以为机床100的主轴轴向，通常来说，机床100的主轴轴向与零件200轴向一致。而刀具300也可以装夹在机床100上。

然后，设定抛光参数；其中，抛光参数包括：刀具300的抛光轨迹，这里将刀具300的抛光轨迹记为Q。抛光轨迹Q为抛光过程中刀具300的走刀路径，抛光轨迹Q根据微结构表面210几何形貌计算获得，通常通过快速刀具300伺服***(FTS)执行抛光轨迹Q运动，快速刀具300伺服***(FTS)适用于曲面透镜、镜面等的加工，其精度高、响应速度快，在光学元件加工中得到较为广泛的应用。

然后，进行抛光工序，抛光工序包括以下步骤：

加入抛光液400，以使抛光液400包覆住刀具300与微结构表面210；其中，抛光液400为具有剪切增稠效应的非牛顿流体。

控制零件200旋转，在刀具300与微结构表面210的相对剪切运动下，填充于刀具300的刀头处的局部抛光液400会产生剪切增稠效应，从而在刀头处形成具有弹性的弹性体以充当抛光头，实现局域抛光。这里主要是利用非牛顿流体的剪切增稠效应，剪切增稠，也称为胀流性，是指体系粘度随着剪切速率或剪切应力的增加展现出个数量级增加的非牛顿流体行为。机床100的主轴110带动零件200旋转时，零件200的转动速度便为抛光工序中的抛光速度，零件200可以达到的转速较快，一般可以达到100～2000r/min，在刀具300与微结构表面210的此种高速剪切相对运动下，填充于刀头处的局部抛光液400会产生剪切增稠效应从而处于剪切增稠状态，进而实现对微结构表面210进行局域抛光。

这里需要说明的是，并非所有抛光液400都增稠，只有存在于刀头局部位置处的抛光液400才出现增稠效应，因此此处剪切率高。同时，微结构表面210与刀头的间隙越小、相对速度越高则剪切率越大。而刀头的圆弧刀刃越靠近边缘处，即越远离微结构表面210处间隙越大剪切率越小，当剪切率小到一定程度就没有增稠效应了。因此可以通过对刀具300的刀头半径以及对零件200的转速调整，实现调整抛光区域的大小

在刀头的局部的抛光液400处于剪切增稠状态的情况下，控制刀具300按照抛光轨迹Q运行，从而实现对整个微结构表面210进行抛光、并得到所述零件200的抛光表面。由于此时的抛光液400处于剪切增稠状态，故可以有效附着在刀具300上，这样刀具300充当抛光液400的载体，以控制包覆于刀头的抛光液400形成与刀头一致的形状，从而使抛光液400充当抛光头使用。

可以看出，此种利用抛光液400的剪切增稠效应抛光的方式，能够使抛光液400和微结构表面210之间、以及使抛光液400和刀具300表面之间具有较高的匹配度，实现柔性抛光；另外，可以通过控制刀头半径大小的方式，控制剪切增稠区域的范围，进而控制抛光头对微结构表面210的剪切增稠区域，以实现局域性抛光，进而实现保形加工。此种方式尤其适用于微结构表面210抛光，以在不破坏零件200形貌特征的同时得到高精度的微结构表面210。

进一步地，本申请中由于是在机床100上实现对零件200的抛光，故可以设置刀具300为车刀。

同时，在执行上述的将零件200和刀具300沿第二方向依次设置，并使零件200的微结构表面210与刀具300间隔设置之前，本申请的微结构抛光方法还包括：

将零件200和刀具300沿第二方向依次设置，并设定切削参数；其中，切削参数包括：刀具300的切削轨迹，这里将刀具300的切削轨迹记为Q′。切削轨迹根据待加工微结构表面210几何形貌计算所得，可由快速刀具300伺服***(FTS)进行控制刀具300运动，而刀具300可以装夹在快速刀具300伺服***上。

进行切削工序；切削工序包括：机床100的主轴110控制零件200旋转，刀具300沿切削轨迹Q′切削零件200，以得到零件200的微结构表面210。具体来说，零件200将在主轴110的带动下进行旋转，此时刀具300按照事先设定好的切削轨迹Q′进行走刀，从而切除零件表面材料，以得到微结构表面210。这里切削轨迹Q′可以相当于微结构表面210的母线，比如切削轨迹Q′为垂直主轴110方向的直线，那么微结构表面210便为平面，又比如切削轨迹Q′为一条倾斜的直线，那么微结构表面210便为圆锥面或者圆台面，比如切削轨迹为圆弧线，那么微结构表面210便为球面，切削轨迹也可以是任意的不规则曲线，那么微结构表面210则是根据该不规则曲线生成的回转曲面，这里不再详述。这里需要说明的是，切削零件200的过程中，可以通过机床100的喷嘴120喷洒切削液，以实现降温和带走残留切屑，这里不再详述。这里需要说明的是喷嘴120在执行切削工序时喷洒切削液，而在执行抛光工序时喷洒抛光液400，可以由不同的喷嘴120分别喷洒，也可以由同一个喷嘴120喷洒此处不再详述。

抛光参数还包括：理论间隙值，这里将理论间隙值记为G₀；理论间隙值G₀为常量，抛光轨迹Q为切削轨迹Q′向第二方向(即主轴110方向)、并沿远离零件200的方向移动理论间隙值G₀生成，并且此种生成过程也通过快速刀具300伺服***实现。

可见，在上述微结构抛光方法中，刀具300在切削工序中发挥切削作用，同时刀具300在抛光工序中配合抛光液400充当抛光头使用，这就实现了刀具300的复用。而零件200在切削工序和抛光工序的转换过程中，无需进行转移，具体来说无需从切削用机床100转移至抛光机等设备，这样可以避免零件200的二次装夹等带来的误差，以保证加工一致性，从而可以提高零件200的抛光精度，此种方式更加适用于零件200的微结构表面210的抛光，易于实现保形加工。

同时，上述过程相当于刀具300按照设定的刀路(即切削轨迹Q′)切削零件200之后，再相对于零件200向后平移一段距离(即理论间隙值G₀)，再按照与切削轨迹Q′等距的路径运行一次刀路(即抛光轨迹Q)。这样在抛光过程中，零件200的微结构表面210和抛光轨迹Q之间将保持较好的一致性和匹配度，此过程的操作完全依靠快速刀具300伺服***(FTS)的精度进行保证，避免了人为因素等干扰，进一步保证对微结构表面210的有效抛光。

而抛光液400的浓度则由各组分的配比关系来确定。通常来说，抛光液400可以包括磨粒、去离子水和剪切增稠相，剪切增稠相的加入可以使抛光液400成为非牛顿液体，并具有剪切增稠效应，比如剪切增稠相为淀粉，或者剪切增稠相为二氧化硅与聚乙二醇的组合物等。其中磨粒、去离子水和淀粉浓度与各组分的关系，按照重量配比可以为磨粒5％，去离子水45％，淀粉50％。

更进一步地，切削轨迹Q′可以按照以下方式确定：

获取零件200的瞬时转动角度值，这里将瞬时转动角度值记为θ。瞬时转动角度值θ即经过一定时间后，机床100的主轴110带动零件200所转动的角度。

获取在瞬时转动角度值θ时，刀具300沿第一方向的第一坐标值，这里将第一坐标值记为X，第一方向和第二方向互成夹角。如上文所述，第二方向为零件200的轴向(也是主轴110的轴向)，而第一方向可以是零件200的径向，第一方向和第二方向可以相互垂直。

基于第一坐标值X和瞬时转动角度值θ，生成刀具300在第二方向的第二切削坐标值，这里将第二切削坐标值记为Z′。

依照上述方式即生成刀具300的切削轨迹Q′，下面进行解释：

如上文所述，零件200的瞬时转动角度值为θ，第一坐标值为X，第二切削坐标值为Z′，则刀具300在切削轨迹Q′上的切削坐标点H′＝(X，Z′)。

其中瞬时转动角度值θ、第一坐标值为X和第二切削坐标值Z′之间具有一一对应的关系，比如零件200的瞬时转动角度值θ＝1°时，第一坐标值为X＝10，而第二切削坐标值Z′＝0，则切削坐标点H′＝(10，0)，而零件200的瞬时转动角度值θ＝2°时，第一坐标值X＝9.8，而第二切削坐标值Z′＝-0.1，则切削坐标点H′＝(9.8，-0.1)等。

应当知晓的是，上述仅为举例说明。当刀具300切削出的微结构表面210为规则表面时，瞬时转动角度值θ、第一坐标值X和第二切削坐标值Z′之间可能存在特定的函数关系式，比如：X(θ)＝5×θ，Z′(X)＝0.1×X(θ)。

而刀具300切削出的微结构表面210为不规则表面时，则无法用特定函数关系式进行表达，此时可以通过CAM(即计算机辅助制造，computer Aided Manufacturing)手段生成切削轨迹。具体来说，可以选择UG、MASTERCAM等常用软件建立零件200模型；然后基于零件200模型，在三维软件中生成各瞬时转动角度值θ时所对应的切削坐标点H′，在切削坐标点H′的数量足够多的情况下，多个切削坐标点H′便能够拟合成刀具300的切削轨迹Q′，这里可记为Q′＝{X，Z′}，即切削轨迹Q′为多个切削坐标点H′的点集合，换句话说，基于第一坐标值X和第二切削坐标值Z′便生成切削轨迹Q′。

应当知晓的是，通过三维软件仿真建模并生成多个切削坐标点H′，再由多个切削坐标点H′拟合成切削轨迹Q′，是加工中常用的CAM(即计算机辅助制造，computer AidedManufacturing)手段，本领域技术人员能够根据相关表述选用适合的软件进行仿真建模，并生成加工需要的刀路(即切削轨迹Q′)，这里不再详述。

在生成切削轨迹Q′的基础上可以生成抛光轨迹Q，抛光轨迹Q可以按以下方式确定：

首先和上文所述相同，获取零件200的瞬时转动角度值θ，并获取在瞬时转动角度值θ时，刀具300沿第一方向的第一坐标值X。

然后基于第一坐标值X和瞬时转动角度值θ，生成刀具300在第二方向的第二抛光坐标值，这里将第二抛光坐标值记为Z。则刀具300在抛光轨迹Q上的抛光坐标点H＝(X，Z)。

由上文可知，抛光轨迹Q和切削轨迹Q′之间保持等距，即抛光轨迹Q和切削轨迹Q′之间间距恒定为理论间隙值G₀。

这样瞬时转动角度值θ、第一坐标值X和第二抛光坐标值Z之间为一一对应的关系，并且第二抛光坐标值为Z＝Z′+G₀，即在瞬时转动角度值θ和第一坐标值X相同的情况下，第二抛光坐标值Z和第二切削坐标值Z′之间间距始终保持为理论间隙值G₀，即抛光坐标点H＝(X，Z)＝(X，Z′+G₀)。而抛光轨迹Q＝{X，Z}＝{X，Z′+G₀}，即抛光轨迹Q为多个抛光坐标点H的点集合，换句话说，基于第一坐标值X和第二抛光坐标值Z便生成抛光轨迹Q。

综上，瞬时转动角度值θ、第一坐标值X、第二切削坐标值Z′和第二抛光坐标值为Z之间均保持一一对应的关系，比如设定为理论间隙值为G_0＝1，在零件200的瞬时转动角度值θ＝1°时，第一坐标值X＝10，而第二切削坐标值Z′＝0，第二抛光坐标值Z＝Z′+G₀＝1，则瞬时转动角度值θ＝1°时，切削坐标点H′＝(10，0)，抛光坐标点H＝(10，1)；而零件200的瞬时转动角度值θ＝2°时，第一坐标值X＝9.8，而第二切削坐标值Z′＝-0.1，第二抛光坐标值Z＝Z′+G₀＝0.9，则瞬时转动角度值θ＝2°时切削坐标点H′＝(9.8，-0.1)，抛光坐标点H＝(9.8，0.9)......可以看出，无论是抛光工序还是切削工序，零件200转过同一角度时，刀具300对零件200的切削位置、刀具300对零件200的抛光位置之间是相互匹配的，具体来说在第一方向保持相等(均为第一坐标值X)，在第二方向保持等距(第二抛光坐标值Z-第二切削坐标值Z′＝理论间隙值G0)，这样可以使零件200抛光所能达到的精度进一步提高。通常来说根据实际经验总结，理论间隙值为G0为数十微米到数百微米之间，上述举例的数值都省略了计量单位，比如抛光液400中淀粉浓度50％时，理论间隙值为G0在30-50微米有较好的抛光效果，此处不在详述。

进一步地，切削参数还包括：设定刀具300的刀头半径，这里将刀具300的刀头半径记为R，刀头半径R为常量，可以通过刃磨刀具300等方式进行确定。

通过调节刀头半径R的大小，可以调节刀头处抛光液400产生剪切增稠区域的大小，具体来说，在抛光微结构表面210的过程中，将微结构表面210和刀具300之间的瞬时间隙记为G，以及刀具300对微结构表面210的瞬时压力记为P。

其中，瞬时间隙值G为随抛光的进行，微结构表面210和刀具300之间的实际间距，由于切削轨迹Q′和抛光轨迹Q之间间距为理论间隙值G₀，那么理想状态下，在零件200的抛光过程中，微结构表面210和刀具300之间的间距也应当保持为理论间隙值G₀，而微结构表面210和刀具300之间的间距保持恒定时，刀具300对微结构表面210压力值也保持恒定的理论压力P₀。

但在实际切削工序中，抛光轨迹需要根据微结构表面210特征调整轨迹以确保不出现过抛或欠抛，理论间隙值G₀需要实时调整，这记瞬时间隙值为G。

通常来说，瞬时间隙值G越小则瞬时压力P越大，故可以根据调节理论间隙值G₀来控制瞬时间隙值G，进而根据刀头半径R和瞬时间隙值G来控制瞬时压力P，进而调节零件200所需的抛光度。同时刀头半径R越小则抛光的面积越小。

这里需要说明的是，可以根据实验方式来确定理论压力P₀、理论间隙值G₀，此处不再详述。

进一步地，抛光参数还包括：零件200的抛光转速，这里将抛光转速记为V，零件200的抛光转速V为常量，可在机床100控制***中设定主轴110转速。

如上文所述，在理想状态下，在零件200的抛光过程中，微结构表面210和刀具300之间的间距应当保持为理论间隙值G₀，通过调节理论间隙值G₀和抛光转速V可以调节零件200的抛光宽度L₀，进而调节抛光过程中的抛光区域大小。

如上所述，瞬时间隙值G随时间进行变化，那么瞬时抛光宽度L也将随时间进行变化，通常来说瞬时间隙值G越小、抛光转速V越大则瞬时抛光宽度L越大。综上，通过调整理论间隙值G₀和抛光转速V可以调整瞬时抛光宽度L，从而调整微结构表面210的抛光区域大小，以实现零件200微结构表面210的微米级局域性抛光。

更进一步地，基于局域剪切增稠的微结构抛光方法还包括：

判断零件200抛光后的表面抛光度是否达到预设抛光度，若否，则返回抛光工序，若是，则停止抛光。在此步骤中，可对零件表面进行循环抛光，反复多次，直至达到预设抛光度。

本申请中所提及的零件200可以为光学零件，包括但不限于光学镜片、光学模具等。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种基于局域剪切增稠的微结构抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

将零件和刀具沿第二方向依次设置，并使所述零件的微结构表面与所述刀具的刀头间隔设置，其中，所述第二方向为所述零件的轴向；

设定抛光参数；其中，所述抛光参数包括：所述刀具的抛光轨迹；

进行抛光工序，所述抛光工序包括：

加入抛光液，以使所述抛光液包覆住刀具与微结构表面；其中，所述抛光液为具有剪切增稠效应的非牛顿流体；

控制所述零件旋转，在刀具与微结构表面的相对剪切运动下，填充于刀具的刀头处的局部抛光液会产生剪切增稠效应，从而在刀头处形成具有弹性的弹性体以充当抛光头，实现对微结构表面的局域抛光；

在所述抛光液处于剪切增稠状态的情况下，控制所述刀具按照所述抛光轨迹运行，实现整个微结构表面的抛光、并得到所述零件的抛光表面；

所述刀具为车刀；

在所述将零件和刀具沿第二方向依次设置，并使所述零件的微结构表面与所述刀具间隔设置之前，所述微结构抛光方法还包括：

将零件和刀具沿第二方向依次设置，并设定切削参数；其中，所述切削参数包括：所述刀具的切削轨迹；

进行切削工序；所述切削工序包括：控制所述零件旋转，使所述刀具沿所述切削轨迹切削零件，以得到所述零件的微结构表面；

所述抛光参数还包括：理论间隙值；所述理论间隙值为常量，所述抛光轨迹为所述切削轨迹向所述第二方向、并沿远离所述零件的方向移动所述理论间隙值生成；

所述切削轨迹和所述抛光轨迹按照以下方式确定：

获取所述零件的瞬时转动角度值，

获取在所述瞬时转动角度值时，所述刀具沿第一方向的第一坐标值，所述第一方向和所述第二方向互成夹角，其中，所述第一方向为所述零件的径向；

基于所述第一坐标值和瞬时转动角度值，生成所述刀具在所述第二方向的第二切削坐标值和第二抛光坐标值；所述第二抛光坐标值=所述第二切削坐标值+所述理论间隙值；

基于所述第一坐标值和所述第二切削坐标值生成所述切削轨迹，以及基于所述第一坐标值和第二抛光坐标值生成所述抛光轨迹。

2.根据权利要求1所述的微结构抛光方法，其特征在于：

所述切削参数还包括：设定刀具的刀头半径。

3.根据权利要求1所述的微结构抛光方法，其特征在于：

所述抛光参数还包括：所述零件的抛光转速。

4.根据权利要求1所述的微结构抛光方法，其特征在于：基于所述零件的材料和所述抛光液的浓度设定所述理论间隙值。

5.根据权利要求1所述的微结构抛光方法，其特征在于：所述抛光液包括磨粒、去离子水和剪切增稠相。

6.根据权利要求1所述的微结构抛光方法，其特征在于：所述微结构抛光方法还包括：

判断所述零件抛光后的表面抛光度是否达到预设抛光度，若否，则返回所述抛光工序，若是，则停止抛光。

Images