专利名称：新型精密研磨抛光机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于精密研磨抛光机设备，具体是一种用于半导体材料、陶瓷材料及金属材 料样品的新型精密研磨抛光机。
背景技术：
通常的金相试样抛光机结构中，电机带动磨盘旋转，转速较快， 一般设有一个或几个固 定转速，工作时需手持样品或载料块，在砂纸或者抛光布上进行研磨抛光。这种抛光机主要 研磨金属或者陶瓷试样，结构简单，操作方便。由于人工手持样品，样品容易磨偏，磨削量 也难于精确控制。国内现有的精密研磨抛光机，大多采用二到三个方位的夹具夹持修整环， 环内放置载料块，样品粘接于载料块下面，主要依靠载料块自重研磨材料，有的则需手持载 料块；当样品上下表面平行度较低或者厚度不均匀，样品极易磨偏，磨削量也不易控制。国 外报道的精密研磨抛光机，磨盘采用可升降机构或者釆用弹簧加压装置调节磨盘与工件之间 的压力，研磨量也不能精确控制；当样品平整度较低或者厚度不均匀时，样品也容易磨偏。 对于功能半导体材料或者其它功能材料，试样厚度和上下表面平行度显著影响材料的光电及 其它性能数据的测试。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺点，保证试样上下表面平行度、精确控制磨 削量的新型精密研磨抛光机。其技术方案为
一种新型精密研磨抛光机，包括设有研磨抛光材料的抛光盘及其驱动装置、位于抛光盘 下方带出水口的机架和样品的固定调节装置，其特征在于样品的固定调节装置包括底座、 互相平行的导向柱及精密丝杠、平行于抛光盘的顶盘和中盘，其中精密丝杠经轴承垂直安装 于顶盘和底座之间，导向柱的上、下两端通过螺栓分别与顶盘、底座垂直固定连接，中盘安 装在顶盘和底座之间且位于抛光盘的上方，其通孔与导向柱间隙配合，其螺纹孔与精密丝杠 配成螺栓螺母副，精密丝杠的上端配装手柄；中盘的中心设有吊环，与顶盘上的滑轮机构、 配重通过钢丝绳连接形成配重机构；中盘上设有呈辐射状排列的导轨，导轨上设有等距离的 螺纹盲孔，滑动架安装在导轨上并沿着导轨滑动；载料块镶嵌在轴承中，轴承安放在滑动架中，二者为间隙配合；样品固定在载料块的底面；载料块内部为中空结构，空腔中放置若干配重块。
所述的新型精密研磨抛光机，中盘上设有辐射状排列的一条或者多条导轨，每条导轨上设有一个或者多个滑动架。
所述的新型精密研磨抛光机，轴承与滑动架形成塞杆-套筒结构。
所述的新型精密研磨抛光机，设有光电千分尺，起始端用螺钉固定在顶盘上，测量显示盒固定在中盘上。
本实用新型与现有技术相比，其优点为
1、 由于镶嵌有载料块的轴承安放在滑动架中央、滑动架固定在导轨上，轴承与滑动架二 者为间隙配合形成塞杆-套筒结构，轴承可以上下自由滑动而不发生倾斜。样品固定在载料块 的底面，当样品的下表面，亦即磨削面偏离抛光盘的平行面时，此结构能够给予有效修正， 保证了样品上下表面的平行度。
2、 载料块镶嵌在一选定的轴承中，该轴承安放在滑动架中央，二者为间隙配合。当样品 的下表面磨削时，下表面和研磨抛光材料之间产生摩擦力；如果磨削面上受到的摩擦力不平 衡而相对于载料块中心轴线产生一定的力矩时，样品和载料块可以发生转动。
3、 中盘的每条导轨上可设有多个滑动架，这样样品在中盘上的径向位置就可以调整，一 次装夹安装多个样品，提高了研磨抛光材料或者其它磨削材料的利用率。很多个样品的同时 抛光极大地提高了抛光机的抛光效率。
4、 精密丝杠上端配装手柄，转动手柄可以使中盘沿着导向柱上下垂直运动，从而可以控 制样品的磨削量。
5、 载料块内部为中空结构，空腔中可以放置若干配重块，这样通过调节载料块的自重和 多寡调节施加在样品上的压力，以此来控制磨削速度。
本设备可以有效地防止样品磨偏，精确控制磨削量，材料耗费少而效率高。
图1是本实用新型实施例的结构示意图2是图1所示实施例中部分的A-A剖面图3是图1中设有导轨和滑块机构的中盘的俯视图。
图中1、底座2、机架3、载料块 4、 7、 17、 22、轴承 5、中盘6、精密丝杠 8、顶盘 9、手柄10、导向柱11、滑轮机构12、滑动架13、导轨14、光电千分尺 15、配重16、涡轮蜗杆减速器18、研磨抛光材料19、抛光盘20、出水口 21、主轴23、电机24、配重块25、螺钉26、样品27、吊环
具体实施方式
在图1-3所示的实施例中主轴21通过轴承17和轴承22垂直安装在机架2和底座1 之间，上端键合连接抛光盘19，下端键合连接涡轮蜗杆减速器16的涡轮，涡轮蜗杆减速器 16的输入端蜗杆与电机23输出轴经过联轴器连接。电机23、涡轮蜗杆减速器16均通过螺栓 固定在底座1上。
精密丝杠6经轴承7垂直安装于顶盘8和底座1之间，导向柱10的上、下两端通过螺栓 分别与顶盘8、底座1固定连接且与精密丝杠6保持平行。中盘5安装在顶盘8和底座1之 间且位于抛光盘19的上方，其通孔与导向柱10间隙配合，其螺纹孔与精密丝杠6配成螺栓 螺母副。精密丝杠6的上端配装手柄9，转动手柄9可以使中盘5沿着导向柱10上下运动。 光电千分尺14，起始端用螺钉固定在顶盘8上，测量显示盒固定在中盘5上。
中盘5的中心设有吊环27，与顶盘8上的滑轮机构11、配重15通过钢丝绳连接形成配 重机构，用来平衡中盘5的重量，使其等于或者略大于中盘5与其承载所有物件的重量和。
中盘5上带有辐射状排列的导轨13，其上设有等距离的螺纹盲孔，滑动架12可以沿着 导轨13滑动，选择好位置后用螺钉25固定在导轨13上。底部固定有样品26的载料块3镶 嵌在轴承4中，轴承4安放在滑动架12中央，二者为间隙配合，轴承4可以上下自由滑动。 载料块3内部为中空结构，空腔中可以放置若干配重块24。
工作时，取下载料块3和轴承4，将样品26固定在载料块3的下方。将轴承7放回滑动 架12中，沿着导轨13调整滑动架12位置，用螺钉25将其固定在导轨13上。调整配重块 24的重量和个数。若有多个载料块3和多个样品26，重复以上操作。
转动手柄9降低中盘5的位置。当其与研磨抛光材料18的间隙仅为几毫米时，通过变频 器起动电机23，并调整到合适的转速，向研磨抛光材料18喷洒含有磨料的抛光液，继续降 低中盘5的位置，观察到样品26与研磨抛光材料18轻轻接触时将光电千分尺14的读数置零。 将样品26欲磨削去的厚度分为数等份，每次转动手柄9给予一等份的磨削量，直到完成全部 磨削量或者样品26表面达到满意的抛光效果。
权利要求1、一种新型精密研磨抛光机，包括设有研磨抛光材料(18)的抛光盘(19)及其驱动装置、位于抛光盘(19)下方带出水口(20)的机架(2)和样品(26)的固定调节装置，其特征在于样品(26)的固定调节装置包括底座(1)、互相平行的导向柱(10)及精密丝杠(6)、平行于抛光盘(19)的顶盘(8)和中盘(5)，其中精密丝杠(6)经轴承(7)垂直安装于顶盘(8)和底座(1)之间，导向柱(10)的上、下两端通过螺栓分别与顶盘(8)、底座(1)垂直固定连接，中盘(5)安装在顶盘(8)和底座(1)之间且位于抛光盘(19)的上方，其通孔与导向柱(10)间隙配合，其螺纹孔与精密丝杠(6)配成螺栓螺母副，精密丝杠(6)的上端配装手柄(9)；中盘(5)的中心设有吊环(27)，与顶盘(8)上的滑轮机构(11)、配重(15)通过钢丝绳连接形成配重机构；中盘(5)上设有呈辐射状排列的导轨(13)，导轨(13)上设有等距离的螺纹盲孔，滑动架(12)安装在导轨(13)上并沿着导轨(13)滑动；载料块(3)镶嵌在轴承(4)中，轴承(4)安放在滑动架(12)中，二者为间隙配合；样品(26)固定在载料块(3)的底面；载料块(3)内部为中空结构，空腔中放置若干配重块(24)。
2、 如权利要求1所述的新型精密研磨抛光机，其特征在于中盘(5)上设有辐射状排 列的一条或者多条导轨(13)，每条导轨(13)上设有一个或者多个滑动架(12)。
3、 如权利要求1所述的新型精密研磨抛光机，其特征在于轴承(4)与滑动架(12) 形成塞杆-套筒结构。
4、 如权利要求1所述的新型精密研磨抛光机，其特征在于设有光电千分尺(14)，起 始端用螺钉固定在顶盘(8)上，其测量显示盒固定在中盘(5)上。
专利摘要一种新型精密研磨抛光机，包括设有研磨抛光材料的抛光盘、样品的固定调节装置，其特征在于样品的固定调节装置包括底座、互相平行的导向柱及精密丝杠、平行于抛光盘的顶盘和中盘，其中精密丝杠经轴承垂直安装于顶盘和底座之间，导向柱与顶盘、底座垂直固定连接，中盘安装在顶盘和底座之间且位于抛光盘的上方，其通孔与导向柱间隙配合，其螺纹孔与精密丝杠配成螺栓螺母副，精密丝杠上端配装手柄；中盘上设有辐射状排列的导轨，滑动架沿着导轨滑动；载料块镶嵌在轴承中，轴承安放在滑动架中，二者为间隙配合；样品固定在载料块的底面；载料块内部为中空结构。本设备可以有效地防止样品磨偏，精确控制磨削量，材料耗费少而效率高。
文档编号B24B29/00GK201179622SQ200820019188
公开日2009年1月14日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者刘俊成, 张红鹰, 李昌兴, 王友林 申请人:山东理工大学