1.一種可調式磁性復合流體拋光頭機構,包括磁鐵旋轉機構、載液板旋轉機構,其特征在于:所述磁鐵旋轉機構包括主軸(9)、磁鐵盤(8)、永久磁鐵(7)和電機一(10),所述永久磁鐵(7)偏心固定在磁鐵盤(8)下方,磁鐵盤(8)通過主軸(9)連接電機一(10),由電機一(10)驅動主軸(9)帶動永久磁鐵(7)轉動,產生高速旋轉的磁場;所述載液板旋轉機構包括連接支架(6),載液板(5),V型帶(3),V型帶輪(2)和電機二(1),連接支架(6)為圓形套筒,安裝于所述磁鐵旋轉機構的外側;載液板(5)作為連接支架(6)的端蓋,安裝在永久磁鐵(7)下方;V型帶(3)套接在V型帶輪(2)和連接支架(6)上,電機二(1)通過聯軸器連接V型帶輪(2),由電機二(1)通過V型帶輪(2)驅動連接支架(6)及其上的載液板(5)旋轉,使載液板(5)上的磁性復合流體(4)旋轉,從而實現對工件拋光去除。
2.根據權利要求1所述的可調式磁性復合流體拋光頭機構,其特征在于:所述載液板(5)由五個表面具有正四面體凹槽或正三棱臺通孔結構、直徑相同、厚度不同的圓形薄板組成,分為基板(13)、附板Ⅰ(14)、附板Ⅱ(15)、附板Ⅲ(16)和附板Ⅳ(17);附板上的正三棱臺通孔與基板(13)上均勻分布的正四面體凹槽配合,形成形狀不變、尺寸可調的正四面體凹槽,且正四面體凹槽的尺寸大小由磁性復合流體(4)的磁性簇(23)大小來確定,用于提高載液板對磁性復合流體的摩擦驅動力,實現更高的拋光去除效率。
3.一種權利要求2所述的可調式磁性復合流體拋光頭機構中的基板表面的正四面體凹槽和附板的正三棱臺通孔結構設計方法,其特征在于,其步驟為:
1)設頂端為半球形的磁性簇標準直徑為a,載液板上正四面體凹槽的棱長為x,磁性簇頂端與底面正三角形內切,即有:
得正四面體棱長為:
由正四面體棱長得正四面體凹槽深度h0為:
2)按照2:2:1:0.5:0.25的比例設計基板的正四面體凹槽深度和各附板的正三棱臺的厚度,即基板的正四面體凹槽深度、附板Ⅰ、附板Ⅱ、附板Ⅲ、和附板Ⅳ的正三棱臺厚度h1,h2,h3,h4,h5與h0關系為:
基板、附板Ⅰ、附板Ⅱ、附板Ⅲ、和附板Ⅳ的正四面體凹槽和正三棱臺通孔底面正三角形的邊長分別為x1,x2,x3,x4,x5,得:
3)載液板組合情況有:基板、基板+附板Ⅰ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ+附板Ⅲ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ+附板Ⅲ+附板Ⅳ,這五種組合載液板配合的磁性簇最大直徑分別為a1,a2,a3,a4,a5,計算:
a3=a (16)
上述載液板能滿足配合的磁性簇直徑范圍為:
基板、基板+附板Ⅰ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ+附板Ⅲ、基板+附板Ⅰ+附板Ⅱ+附板Ⅲ+附板Ⅳ,這五種組合載液板滿足的磁性簇直徑調節范圍分別為:
4)依據磁性簇直徑的范圍,選取所需的載液板組合情況。