CN106041729A - 磁流变平面抛光用多级真空吸附装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置及其加工方法。本发明的装置包括真空吸附发生装置、不同级数转换装置、真空吸附装置，真空吸附发生装置包括有导气管、旋转接头、基体、主轴、导气接头，不同级数转换装置包括有连接套、端盖、手动球阀、连接管，真空吸附装置包括有三级固定件、三级多孔陶瓷盘、二级固定件、二级多孔陶瓷盘、一级固定件、一级多孔陶瓷盘。本发明的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置基于磁流变效应在不磨损多孔陶瓷盘的情况下能对不同尺寸的光学元件通过真空吸附的方式进行装夹，该真空吸附装置成本低、结构简单，吸附可靠，方便实用，可适用于不同尺寸光学元件平面的超光滑磁流变抛光。

Description

磁流变平面抛光用多级真空吸附装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置及其加工方法，特别涉及对光学元件平面多级真空吸附下的磨料半固着磁流变研磨抛光。

背景技术

随着航空航天、精密仪器、光学技术的迅速发展，以及人造卫星姿态控制和遥测器件、光刻和光电子器件等各种高精度平面、曲面和复杂形状零件加工需求日益迫切，光电器件应用的日益广泛对光电元件加工的形状精度和表面精度提出了更高的要求。超精密加工技术是光电器件制造业的支撑技术，广泛应用于信息技术、航天航空技术、激光技术、电子通信、医疗保健、生物工程、加工制造业等领域，并取得了长足的发展，已经成为高新技术竞争中重要的竞争领域。

电子信息制造业是国家基础性和战略性的产业，其技术水平和发展规模已经成为一个国家技术创新水平和综合国力的标志之一，其中最能体现其核心价值和技术难度的当属微电子和光电子制造，以超精密加工技术为支撑的半导体器件，为电子信息产业的发展奠定了基础，光电子器件的加工制造技术一直受到超精密加工技术发展的制约，提高超精密加工水平、解决光电子制造的瓶颈已成为当前研究热点之一。随着光电产品使用性能的不断提高，对光学元件形状精度、表面精度和表面完整性要求也愈来愈高，而磁流变抛光方式具有抛光效果好、不产生次表面损伤、适合复杂表面加工等传统抛光所不具备的优点，已成为光学元件超精密加工的重要方法。

随着电子信息产业的发展，要求其元器件加工成本不断下降，并且光学元件的直径越做越大（如微电子行业的单晶硅片加工，已经发展到目前主流的8英寸，并且还在逐渐向12英寸发展），因此其表面的超光滑抛光成为超精密加工技术的一个新挑战，

专利CN200610132495.9将多个磁性体有序地阵列在抗磁材料抛光盘基体上，实现集群磁流变效应平面抛光，提高了抛光效率和抛光区域，实现了对大尺寸工件进行加工，但集群磁流变平面抛光的工件有效夹持问题一直得不到很好解决。目前使用得比较广泛的方式是贴蜡，但是该方式难以保证蜡层粘贴厚度的均匀性，造成工件表面不平整，并且工件在拆除过程容易受热不均匀而发生破碎；保证夹持零件的基体表面不被磨损，在磁流变抛光过程中，当磁流变柔性抛光垫以一定间隙加工工件时，由于工件的厚度较薄，柔性抛光垫也能和夹持零件的基体保持接触，在磨料颗粒的作用下对该基体进行磨损，从而影响夹持零件的基体的表面精度。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供的一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置。本发明能在不磨损零件夹持基体表面的情况下对不同尺寸的光学元件、半导体基片等硬脆材料采用真空吸附的方式进行夹持，该方式方便实用，拆装方便，能实现对工件的高效率磁流变抛光。

本发明的另一目的是提供一种高效率，成本低，获得的工件表面质量好，而且无表面和亚表面损伤、均匀化的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置。

本发明的另一目的在于提供一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的结构方法，本发明操作简单，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，包括真空吸附发生装置、不同级数转换装置、真空吸附装置，真空吸附发生装置包括有导气管、旋转接头、基体、主轴、导气接头，不同级数转换装置包括有连接套、端盖、手动球阀、连接管，真空吸附装置包括有三级固定件、三级多孔陶瓷盘、二级固定件、二级多孔陶瓷盘、一级固定件、一级多孔陶瓷盘，其中导气管与旋转接头固定在一起，旋转接头固定在主轴的上方，主轴通过基体进行固定，连接套装设在主轴的底部，且与主轴固定在一起，端盖安装在连接套的外侧，一级固定件装设在连接套的下部，二级固定件套装在一级固定件的外侧，三级固定件套装在二级固定件的外侧，连接管固定在一级固定件和连接套的内孔，将一级固定件和连接套固定在一起；气路控制阀安装在端盖的气路中，一级多孔陶瓷盘、二级多孔陶瓷盘、三级多孔陶瓷盘分别固定在一级固定件、二级固定件、三级固定件所设的内孔中，一级固定件只具有旋转运动，二级固定件和三级固定件具有旋转运动和轴向方向的上下位移。

本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的加工方法，包括如下步骤：

1）将磁流变平面抛光用多级真空吸附装置安装在数控铣床上，设定主轴的转速，调节工件的下表面和抛光盘的上表面之间的间隙为0.5～3mm；

2）根据工件的尺寸，确定该真空吸装置需要的级数，通过导气管向该装置抽气或者通气，借助手动球阀和手动球阀控制二级固定件和三级固定件在上下表面的气压差，实现两者向上或者向下运动，达到真空吸附不同级数的转换；

3）将工件安装到多孔陶瓷盘的中心位置，在真空吸附的作用下对工件进行夹持，使工件和抛光盘的上表面平行，添加磁流变液到抛光盘的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头；

4）启动数控铣床，保证在不磨损多孔陶瓷盘的下表面的情况下，对工件进行磁流变抛光。

本发明的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置采用真空吸附的方式对工件进行夹持，该夹持方式方便实用，不易由于人为因素造成工件的破损而报废。本发明只需一次吸气就能实现不同级数的转换以及对多孔陶瓷盘下端的工件进行真空吸附的全过程，通过控制不同位置上手动球阀的开闭情况实现不同级数的转换，达到对不同工件尺寸的装夹，当手动球阀打开时可以分别降低相应二级固定件和三级固定件上方的气压实现两者向上运动，多孔陶瓷盘粘贴在二级固定件和三级固定件的下端，也会随着二级固定件或三级固定件同时向上运动，避免了柔性抛光垫接触到多孔陶瓷盘未夹持工件的区域，从而解决了工件在磁流变抛光过程中会磨损多孔陶瓷盘的问题，当二级固定件或三级固定件向上运动后阻断了一级固定件与二级固定件和三级固定件之间的连通，从而只能对一级多孔陶瓷盘上的工件进行真空吸附。本发明通过旋转的主轴在连接套的作用下带动下端真空吸附部分进行同步旋转运动，采用主轴上的卡环，避免了导气管轴向方向的运动，各个相应的零件内部均开有气路，相邻的零件所对应的气路对齐，可以合理地实现对工件的真空吸附。本发明实现了在不磨损多孔陶瓷盘的情况下能对不同尺寸的光学元件通过真空吸附的方式进行装夹，该装置成本低、结构简单，对工件夹持可靠，方便实用，可适用于不同尺寸光学元件平面的超光滑磁流变抛光。

附图说明

图1是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的三维示意图；

图2是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的全剖主视图；

图3是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的上视图；

图4是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的局部剖视图；

图5是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置一级真空吸附的原理图；

图6是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置二级真空吸附的原理图；

图7是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置三级真空吸附的原理图；

图8是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置一级固定件的示意图；

图9是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置二级固定件的示意图；

图10是本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置三级固定件的示意图；

图11本发明磁流变平面抛光用多级真空吸附装置三级固定件的示意图。

图中：1.导气管，2. 旋转接头，3. 基体，4. 连接套，5. 端盖，6. 三级固定件，7.三级多孔陶瓷盘，8. 二级固定件，9. 二级多孔陶瓷盘，10. 一级固定件，11. 一级多孔陶瓷盘，12. 手动球阀，13. 手动球阀，14. 连接管，15. 紧定螺钉，16. 主轴，17.卡环，18.导气接头，19. 隔离环，20. 凹槽，21. 定位壁，22. 一级定位环，23. 二级定位环，24. 二级气路，25. 三级气路，26. 工件，27. 磁流变液，28.抛光盘，29.柔性微磨头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但实际可实现的工艺不限于本实施例：

实施例一：

如图1～图3所示，本发明的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，包括真空吸附发生装置、不同级数转换装置、真空吸附装置，真空吸附发生装置包括有导气管1、旋转接头2、基体3、主轴16、导气接头18，不同级数转换装置包括有连接套4、端盖5、手动球阀13、连接管14，真空吸附装置包括有三级固定件6、三级多孔陶瓷盘7、二级固定件8、二级多孔陶瓷盘9、一级固定件10、一级多孔陶瓷盘11，其中导气管1与旋转接头2固定在一起，旋转接头2固定在主轴16的上方，主轴16通过基体3进行固定，连接套4装设在主轴16的底部，且与主轴16固定在一起，端盖5安装在连接套4的外侧，一级固定件（10）装设在连接套4的下部，二级固定件8套装在一级固定件10的外侧，三级固定件6套装在二级固定件8的外侧，连接管14固定在一级固定件10和连接套4的内孔，将一级固定件10和连接套4固定在一起；气路控制阀安装在端盖5的气路中，一级多孔陶瓷盘11、二级多孔陶瓷盘9、三级多孔陶瓷盘7分别固定在一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6所设的内孔中，一级固定件10只具有旋转运动，二级固定件8和三级固定件6具有旋转运动和轴向方向的上下位移。本发明只安装有一条导气管1实现不同级数的转换以及对工件26的真空吸附，各个零件内部均开有气路，工作时相互接触的不同零件的气路对齐，整个气路在径向对称方向至少为一条。

本实施例中，上述导气管1通过导气接头18利用螺纹和旋转接头2固定在一起。

本实施例中，上述主轴16上设有卡环17，主轴16通过其上设有的卡环17对旋转接头2进行轴向定位，使旋转接头2保持静止。

本实施例中，上述连接套4及一级固定件10通过螺纹与连接管14连接，实现同步旋转；端盖5通过螺纹和连接套4固定在一起；一级固定件10上设有若干个一级定位环22，二级固定件8上设有若干个二级定位环23，端盖5上设有定位壁21，一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6之间通过一级定位环22、二级定位环23以及定位壁21进行定位，二级固定件8和三级固定件6分别利用一级定位环22和二级定位环23定位向下的运动，利用端盖5的定位壁（21）定位向上的运动。

上述一级定位环22和二级定位环23保证二级固定件8和三级固定件6只进行轴向的上下位移，并且带动两者进行轴向同步旋转。当需要二级真空吸时，一级固定件10位置处于下端，利用一级固定件10上的一级定位环22的上表面定位二级固定件8向下的运动，当需要三级真空吸时，二级固定件8的位置处于下端，利用二级固定件8上的二级定位环22的上表面定位三级固定件8向下的运动。

本实施例中，上述一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6作为整体通过连接管14和连接套4固定在一起，连接套4通过紧定螺钉15固定在主轴16上，主轴固定在机床基体3上，从而实现一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6的固定；连接管14的结构为内部空心的螺柱。

本实施例中，上述气路控制阀包括有第一手动球阀12和第二手动球阀13，端盖5上设有二级气路24和三级气路25，手动球阀12和手动球阀13分别装设在端盖5所设的二级气路24和三级气路25中，第一手动球阀12和第二手动球阀13分别控制端盖5所设二级气路24和三级气路25的通断。

本实施例中，上述端盖5上设有隔离环19，二级固定件8和三级固定件6上方的密闭区域利用端盖5所设的隔离环19进行分离，实现两部分的空间相对独立，二级固定件8和三级固定件6均开有凹槽20，保证两者可以向上运动。

上述凹槽20在一级定位环22和二级定位环23的作用下可以保证二级固定件8和三级固定件6沿着轴向方向进行直线上下运动。为了实现不同级数的转换，二级固定件8和三级固定件6上方的密闭区域需要相对独立，如图11所示，端盖5设有圆环形的隔离环19，在进行级数转换时，端盖5不进行上下运动，依靠上方区域气压实现二级固定件8和三级固定件6的上下运动，二级固定件8和三级固定件6的上端直径较小，图2为三部分的真空吸盘运动到最下方的位置，因此，在二级固定件8和三级固定件6进行上下运动时，隔离环19始终能将两部分区域分离。

本实施例中，通过控制二级固定件8和三级固定件6上方区域的气压实现不同级数的转换，通过一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6的气路实现对工件26的真空吸附；三级固定件6和多孔陶瓷盘7的级数至少为两级。三级固定件6和多孔陶瓷盘7的级数至少为两级。

当需要一级真空吸时，打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向上抽气，使二级固定件8和三级固定件6在上下表面气压差的作用下运动到上方；二级真空吸装置，首先打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向上抽气，使二级固定件8和三级固定件6在上下表面气压差的作用下运动到上方，然后打开手动球阀12，关闭手动球阀13通过导气管1向该装置输气，使二级固定件8运动到下方；打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向下输气，使二级固定件8和三级固定件6运动到下方。

气压大小的具体数值不需要确定，当一直向密闭区域通气或者抽气时，该区域的气压会一直增加或减小，当气压增加或减小到一定数值时（大于或者小于大气压时），二级固定件8和三级固定件6就会向下或向上运动。

上述三级固定件6和多孔陶瓷盘7的级数至少为两级，级数是针对工件26的尺寸来提出的，工件26的尺寸越大，级数越高，指的是三级固定件6和多孔陶瓷盘7下端面所形成的吸附工件26的整个平面。

本实施例中，磁流变液27的配制方法为：在基载液硅油或者去离子水中加入质量百分比为15～30％、平均粒径为1～20微米的铁粉，质量百分比2～10％、平均粒径为1～30微米的磨料颗粒、质量百分比为1～10％的甘油、以及质量百分比1～10％的防锈剂。

本实施例中，磁流变液27的配制方法为：在基载液去离子水中加入质量百分比为16％、平均粒径为1微米的羰基铁粉，质量百分比为4％、平均粒径为3.5微米的金刚石磨料、质量百分比为4％的甘油、以及质量百分比2％的防锈剂。

本实施例中，上述一级固定件10只具有旋转运动，二级固定件8和三级固定件6具有旋转运动和轴向方向的上下位移，一级多孔陶瓷盘11、二级多孔陶瓷盘9、三级多孔陶瓷盘7分别粘固在一级固定件10、二级固定件8、三级固定件6的内孔中，二级固定件8位于一级固定件10的外部和三级固定件10的内部。

如图5所示，本实施例中的工件26是两英寸的单晶6H-SiC，工作时，在一级多孔陶瓷盘11的真空吸附下带动工件26进行旋转，工件26和柔性微磨头29保持接触，二级多孔陶瓷盘9和三级多孔陶瓷盘7运动到上方，避免和柔性微磨头29接触而磨损表面。

本实施例中，上述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置对工件26进行平面加工的方法如下，本实施例中，工件26是单晶6H-SiC基片：

1）将磁流变平面抛光用多级真空吸附装置安装在数控铣床上，设定主轴16的转速为350r/min，调节工件26的下表面和抛光盘28的上表面之间的间隙为0.8mm；

2）根据工件26的尺寸，可以确定应该使用一级真空吸装置，打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向上抽气，使二级固定件8和三级固定件6在上下表面气压差的作用下运动到上方；

3）关闭手动球阀12，通过导气管1继续对该装置向上抽气，将工件26安装到多孔陶瓷盘的中心位置，在真空吸附的作用下对工件26进行夹持，使工件26和抛光盘28的上表面平行，添加磁流变液27到抛光盘28的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头29；

4）启动数控铣床，保证在不磨损多孔陶瓷盘的下表面的情况下，对工件26进行磁流变抛光60min后，可获得表面粗糙度为0.007um表面超光滑的单晶6H-SiC基片。

实施例二：

本发明与实施例一的结构相同，不同之处在于工件26为三英寸的单晶蓝宝石。

如图6所示，工作时，一级多孔陶瓷盘11和二级多孔陶瓷盘9的真空吸附下带动工件26进行旋转，工件26和柔性微磨头29保持接触，三级多孔陶瓷盘7运动到上方，避免和柔性微磨头29接触而磨损表面。

本实施例中，磁流变液27的配制方法为：在基载液去离子水中加入质量百分比为18％、平均粒径为3.5微米的羰基铁粉，质量百分比为6％、平均粒径为5微米的金刚石磨料、质量百分比为5％的甘油、以及质量百分比3％的防锈剂。

本实施例中，上述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置对工件（26）进行平面加工的方法如下，本实施例中，工件26是单晶蓝宝石：

1）将磁流变平面抛光用多级真空吸附装置安装在数控铣床上，设定主轴16的转速为400r/min，调节工件26的下表面和抛光盘28的上表面之间的间隙为1mm；

2）根据工件26的尺寸，可以确定应该使用二级真空吸装置，首先打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向上抽气，使二级固定件8和三级固定件6在上下表面气压差的作用下运动到上方，然后打开手动球阀12，关闭手动球阀13通过导气管1向该装置输气，使二级固定件8运动到下方；

3）关闭手动球阀12，通过导气管1向该装置输气，将工件26安装到多孔陶瓷盘的中心位置，在真空吸附的作用下对工件（26）进行夹持，使工件26和抛光盘28的上表面平行，添加磁流变液27到抛光盘28的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头29；

4）启动数控铣床，保证在不磨损多孔陶瓷盘的下表面的情况下，对工件26进行磁流变抛光50min后，可获得表面粗糙度为0.006um表面超光滑的单晶蓝宝石。

实施例三：

本发明与实施例一的结构相同，不同之处在于工件26为四英寸的单晶硅

如图7所示，工作时，在一级多孔陶瓷盘11、二级多孔陶瓷盘9和三级多孔陶瓷盘7的真空吸附下带动工件26进行旋转，工件26和柔性微磨头29保持接触。

本实施例中，磁流变液27的配制方法为：在基载液去离子水中加入质量百分比为20％、平均粒径为3.5微米的羰基铁粉，质量百分比为6％、平均粒径为1微米的氧化铝磨料、质量百分比为6％的甘油、以及质量百分比4％的防锈剂。

本实施例中，上述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置对工件26进行平面加工的方法如下，本实施例中，工件26是单晶硅：

1）将磁流变平面抛光用多级真空吸附装置安装在数控铣床上，设定主轴16的转速为450r/min，调节工件26的下表面和抛光盘28的上表面之间的间隙为1.2mm；

2）根据工件26的尺寸，可以确定应该使用三级真空吸装置，打开手动球阀12和手动球阀13，通过导气管1对该装置向下输气，使二级固定件8和三级固定件6运动到下方；

3）关闭手动球阀12，将工件26安装到多孔陶瓷盘的中心位置，在真空吸附的作用下对工件26进行夹持，使工件26和抛光盘28的上表面平行，添加磁流变液27到抛光盘28的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头29；

4）启动数控铣床，保证在不磨损多孔陶瓷盘的下表面的情况下，对工件26进行磁流变抛光40min后，可获得表面粗糙度为0.005um表面超光滑的单晶硅基片。

从上述实施例可以看出，本发明的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置采用多级真空吸附的方式对不同直径的工件进行夹持，可以有效对不同直径的工件进行吸附并解决集群磁流变平面抛光过程中对真空吸附装置的破坏。本发明只需一次吸气就能实现不同级数的转换以及对多孔陶瓷盘下端的工件进行真空吸附的全过程，通过控制不同位置上手动球阀的开闭情况实现不同级数的转换，达到对不同工件尺寸的装夹，当手动球阀打开时可以分别降低相应二级固定件和三级固定件上方的气压实现两者向上运动，多孔陶瓷盘粘贴在二级固定件和三级固定件的下端，也会随着二级固定件或三级固定件同时向上运动，避免了柔性抛光垫接触到多孔陶瓷盘未夹持工件的区域，从而解决了工件在磁流变抛光过程中会磨损多孔陶瓷盘的问题，当二级固定件或三级固定件向上运动后阻断了一级固定件与二级固定件和三级固定件之间的连通，从而只能对一级多孔陶瓷盘上的工件进行真空吸附。本发明通过旋转的主轴在连接套的作用下带动下端真空吸附部分进行同步旋转运动，采用主轴上的卡环，避免了导气管轴向方向的运动，各个相应的零件内部均开有气路，相邻的零件所对应的气路对齐，可以合理地实现对工件的真空吸附。本发明实现了在不磨损多孔陶瓷盘的情况下能对不同尺寸的光学元件通过真空吸附的方式进行装夹，该装置成本低、结构简单，对工件夹持可靠，方便实用，可适用于不同尺寸光学元件平面的超光滑磁流变抛光。

Claims (10)

1.一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于包括真空吸附发生装置、不同级数转换装置、真空吸附装置，真空吸附发生装置包括有导气管（1）、旋转接头（2）、基体（3）、主轴（16）、导气接头（18），不同级数转换装置包括有连接套（4）、端盖（5）、手动球阀（13）、连接管（14），真空吸附装置包括有三级固定件（6）、三级多孔陶瓷盘（7）、二级固定件（8）、二级多孔陶瓷盘（9）、一级固定件（10）、一级多孔陶瓷盘（11），其中导气管（1）与旋转接头（2）固定在一起，旋转接头（2）固定在主轴（16）的上方，主轴（16）通过基体（3）进行固定，连接套（4）装设在主轴（16）的底部，且与主轴（16）固定在一起，端盖（5）安装在连接套（4）的外侧，一级固定件（10）装设在连接套（4）的下部，二级固定件（8）套装在一级固定件（10）的外侧，三级固定件（6）套装在二级固定件（8）的外侧，连接管（14）固定在一级固定件（10）和连接套（4）的内孔，将一级固定件（10）和连接套（4）固定在一起；气路控制阀安装在端盖（5）的气路中，一级多孔陶瓷盘（11）、二级多孔陶瓷盘（9）、三级多孔陶瓷盘（7）分别固定在一级固定件（10）、二级固定件（8）、三级固定件（6）所设的内孔中，一级固定件（10）只具有旋转运动，二级固定件（8）和三级固定件（6）具有旋转运动和轴向方向的上下位移。

2.根据权利要求1所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述导气管（1）通过导气接头（18）利用螺纹和旋转接头（2）固定在一起。

3.根据权利要求1所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述主轴（16）上设有卡环（17），主轴（16）通过其上设有的卡环（17）对旋转接头（2）进行轴向定位，使旋转接头（2）保持静止。

4.根据权利要求1所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述连接套（4）及一级固定件（10）通过螺纹与连接管（14）连接，实现同步旋转；端盖（5）通过螺纹和连接套（4）固定在一起；一级固定件（10）上设有若干个一级定位环（22），二级固定件（8）上设有若干个二级定位环（23），端盖（5）上设有定位壁（21），一级固定件（10）、二级固定件（8）、三级固定件（6）之间通过一级定位环（22）、二级定位环（23）以及定位壁（21）进行定位，二级固定件（8）和三级固定件（6）分别利用一级定位环（22）和二级定位环（23）定位向下的运动，利用端盖（5）的定位壁（21）定位向上的运动。

5.根据权利要求4所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述一级固定件（10）、二级固定件（8）、三级固定件（6）作为整体通过连接管（14）和连接套（4）固定在一起，连接套（4）通过紧定螺钉（15）固定在主轴（16）上，主轴固定在机床基体（3）上，从而实现一级固定件（10）、二级固定件（8）、三级固定件（6）的固定；连接管（14）的结构为内部空心的螺柱。

6.根据权利要求1至5任一项所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述气路控制阀包括有第一手动球阀（12）和第二手动球阀（13），端盖（5）上设有二级气路（24）和三级气路（25），手动球阀（12）和手动球阀（13）分别装设在端盖（5）所设的二级气路（24）和三级气路（25）中，第一手动球阀（12）和第二手动球阀（13）分别控制端盖（5）所设二级气路（24）和三级气路（25）的通断。

7.根据权利要求6所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于上述端盖（5）上设有隔离环（19），二级固定件（8）和三级固定件（6）上方的密闭区域利用端盖（5）所设的隔离环（19）进行分离，实现两部分的空间相对独立，二级固定件（8）和三级固定件（6）均开有凹槽（20），保证两者可以向上运动。

8.根据权利要求6所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于通过控制二级固定件（8）和三级固定件（6）上方区域的气压实现不同级数的转换，通过一级固定件（10）、二级固定件（8）、三级固定件（6）的气路实现对工件（26）的真空吸附；三级固定件（6）和多孔陶瓷盘（7）的级数至少为两级，三级固定件（6）和多孔陶瓷盘（7）的级数至少为两级。

9.根据权利要求6所述的磁流变平面抛光用多级真空吸附装置，其特征在于磁流变液(27)的配制方法为：在基载液硅油或者去离子水中加入质量百分比为15～30％、平均粒径为1～20微米的铁粉，质量百分比2～10％、平均粒径为1～30微米的磨料颗粒、质量百分比为1～10％的甘油、以及质量百分比1～10％的防锈剂。

10.一种磁流变平面抛光用多级真空吸附装置的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将磁流变平面抛光用多级真空吸附装置安装在数控铣床上，设定主轴（16）的转速，调节工件（26）的下表面和抛光盘（28）的上表面之间的间隙为0.5～3mm；

2）根据工件（26）的尺寸，确定该真空吸装置需要的级数，通过导气管（1）向该装置抽气或者通气，借助手动球阀（12）和手动球阀（13）控制二级固定件（8）和三级固定件（6）在上下表面的气压差，实现两者向上或者向下运动，达到真空吸附不同级数的转换；

3）将工件（26）安装到多孔陶瓷盘的中心位置，在真空吸附的作用下对工件（26）进行夹持，使工件（26）和抛光盘（28）的上表面平行，添加磁流变液（27）到抛光盘（28）的上方，在磁场力的作用下磁流变液会沿着磁感线方向迅速形成柔性微磨头（29）；

4）启动数控铣床，保证在不磨损多孔陶瓷盘的下表面的情况下，对工件（26）进行磁流变抛光。