1.一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:包括刚性底座(14)、梯度弹性层(13)、固定环(11)、和均质层(12),所述刚性底座(14)作为整个装置的基底,刚性底座(14)的上端设置有与旋转驱动组件连接的旋转轴,刚性底座(14)的底部设置有圆形槽,刚性底座(14)的侧面安装有搭扣;梯度弹性层(13)设置在圆形槽内,梯度弹性层(13)上的弹性模量沿径向分布;均质层(12)为混有磨粒的加工层,均质层(12)为阶梯型圆柱凸台均质层(12)的上端外径与圆形槽间隙配合且设置在圆形槽内,均质层(12)的下端露出在圆形槽外,固定环(11)套装在均质层(12)上,固定环(11)的外径与梯度弹性层(13)的下端的外径相同,固定环(11)外侧设置有锁舌座(21),刚性底座(14)侧面的搭扣底部连接在固定环(11)外侧的锁舌座(21)上;所述梯度弹性层(13)设置有多个且弹性模量为具有多种厚度和弹性模量的组合,所述均质层(12)设置有多个,每个均质层(12)具有不同磨粒、粒径、混合比例、厚度以及不同弹性模量基底的组合,根据加工工件(4)的要求选择合适的梯度弹性层(13)和均值层安装在刚性底座(14)形成不同需求的梯度弹性研抛装置。
2.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述搭扣安装在刚性底座(14)的外侧面且设置有沿周向均匀分布的多个,搭扣包括安装底座(22)和弹簧(2),安装底座(22)固定在刚性底座(14)上,弹簧(2)一端固定在安装底座(22)上,另一端连接固定环(11)上的锁舌座(21)。
3.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的梯度弹性层(13)具有反比例弹性模量分布,使接触应力呈反比例分布。
4.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的梯度弹性层(13)包括不同弹性模量的圆环,弹性模量由内至外逐环梯度增加,增加圆环数量可以减弱边缘应力突变效应。
5.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的均质层(12)混有磨粒,可根据加工工件(4)以及加工要求的情况选择不同的磨料。
6.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的均质层(12)可根据所选择磨料的种类,比例以及粒径参数的组合确定该工具材料去除函数的综合去除系数K。
7.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的均质层(12)与梯度弹性层(13)的组合并不会改变最终接触应力P的反比例分布,同时均质层(12)的加入可以平缓个梯度界面间的应力过渡。
8.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,面对不同的加工工件(4),可通过工件的加工要求确定所需的加工效果,并由此选择最佳的梯度弹性层(13)和均质层(12)的组合。
9.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:所述的刚性底座(14)的中心设有抛光液流道,抛光液流道从上至下竖直贯穿整个刚性底座(14)。
10.根据权利要求1所述的一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置,其特征在于:一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置的制备方法,其特征在于包括以下步骤:首先,根据工件所需的材料去除函数确定梯度弹性研抛装置(1)的梯度弹性分布函数,均质层所需的磨粒体积比,并通过仿真确定合适的梯度层(13),均质层(12)厚度组合;
其次,配置相应均质层(12)及梯度层(13)各环原料;
第三,将梯度层原料以一三五环,二四环顺序分开浇筑,待一三五环原料自然凝固三小时后去除二四环模具,将二四环原料分别浇筑在相应的环间凹槽内,在密封环境静置自然排气凝固,得到梯度层;使用相同制备模具,去除各填充环,将均质层原料浇筑入模具中,在密封环境静置自然排气凝固,得到均质层;
第四,将梯度层(13)和均质层(12)按顺序固定在刚性层中,得到一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置。