可调转速比的平面研磨装置的制作方法

本发明涉及精密研磨领域，尤其涉及一种可调转速比的平面研磨装置。

背景技术：

高精度、低损伤的表面质量是磨粒加工领域发展的重要方向，平面研磨加工是获取光学元件、蓝宝石衬底、单晶硅衬底等高精度表面的重要手段之一，在电子、通信、计算机、激光、航空航天等技术领域有着广泛的应用。目前现有的平面研磨设备分为两大类，一类是单面研磨设备，另一类是双面研磨设备，其中单面研磨设备按驱动方式又可分为定偏心式、不定偏心式、直线式和摇摆式。研磨磨粒的轨迹的分布对工件的加工质量有重要的影响，磨粒运动轨迹分布不均匀导致工件材料去除不均匀，影响工件加工表面的平面度和表面粗糙度。现有的平面研磨设备控制模式单一，而且采用的都是整块研磨盘，可调节的部分仅限于整块研磨盘的转速，研磨液供给流量等，当研磨尺寸较大的工件需要研磨盘的尺寸也较大，研磨盘的平面度难以提高也限制了所加工工件的平面度难以提高。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术中平面研磨装置磨粒运动轨迹模式单一、分布不均匀其无法控制以及平面研磨加工效率低、工件表面质量差的问题，提供了一种磨粒运动轨迹模式、分布均匀性可控，采用分体式单控研磨盘，且能够显著提高加工效率和工件表面质量的平面研磨装置。

本发明提供了一种可调转速比的平面研磨装置，包括：外研磨盘、内研磨盘、外驱动轴、内驱动轴、工件粘板、摇臂和修整环，所述内研磨盘与所述内驱动轴连接，所述外研磨盘与所述内研磨盘同心设置，所述外研磨盘与所述外驱动轴连接，所述工件粘板的下方与所述外研磨盘和所述内研磨盘之间的位置用于放置工件，所述工件粘板放置于所述修整环内，所述修整环与所述摇臂相接触。所述工件粘板安装在所述外研磨盘和所述内研磨盘上，工件粘结在所述工件粘板的下方。在一些实施例中，所述内研磨盘和所述外研磨盘分别通过销钉与所述内驱动轴和所述外驱动轴连接，方便地更换研磨盘或抛光盘，从而实现研磨和抛光两个工序在同一个平台上完成。

在一些实施例中，工件通过石蜡与所述工件粘板粘结。进一步优选地，工件通过石蜡粘接到工件粘板下方并放置于修整环中央。

在一些实施例中，所述修整环为圆环形，所述修整环设置在所述工件粘板的外围，且所述修整环的底部与所述内研磨盘和所述外研磨盘相接触。所述修整环可对研磨盘进行修整，保证研磨盘的平面度，进而保证所加工工件表面的平面度。

在一些实施例中，所述修整环与所述内研磨盘和所述外研磨盘相接触的表面上设置有沟槽。进一步优选地，所述沟槽数量为两个以上，且所述沟槽均匀分布，保证供给到研磨盘上的研磨液分散均匀，从而保证所加工工件能够得到均匀地去除。

在一些实施例中，所述摇臂包括两个滚轮，所述修整环的外圆柱面与所述摇臂的滚轮相接触，所述摇臂与电机输出轴相连接，所述内研磨盘和所述外研磨盘旋转过程中带动所述修整环与摇臂滚轮相接触，所述摇臂在电机的带动下旋摆并带动所述修整环旋摆。进一步优选地，为保证修整环与摇臂滚轮时刻接触外驱动轴转向固定，工件须同时与内、外研磨盘接触。

在一些实施例中，所述内研磨盘和外研磨盘为铸铁盘，进一步优选地，所述内研磨盘和外研磨盘为氧化铈、铜盘、复合金属盘。在一些实施例中，所述工件粘板选自陶瓷、铸铁、永磁吸盘中的一种，所述工件粘板上设置有把手。

在一些实施例中，所述内研磨轴由第一圆柱和第二圆柱垂直组成，所述内研磨轴的横截面为T字型，所述第一圆柱的直径和所述内研磨盘的直径保持一致。

发明的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的可调转速比的平面研磨装置可以方便地调整内研磨盘和外研磨盘的转速比、内研磨盘和外研磨盘的转向以及摇臂摆动的角度和速度，从而提高研磨过程中磨粒运动轨迹的均匀性，能够显著的提高加工效率和质量。

附图说明

图1为本发明一个实施例的可调转速比的平面研磨装置的正等轴测图；

图2表示本发明一个实施例的可调转速比的平面研磨装置的剖视图；

图3表示本发明一个实施例的可调转速比的平面研磨装置的俯视图。

图中，100、可调转速比的平面研磨装置，1、外驱动轴，2、外研磨盘，3、摇臂，4、工件粘板，5、修整环，6、内研磨盘，7、内驱动轴，8、工件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种可调转速比的平面研磨装置100。所述可调转速比的平面研磨装置100包括：外研磨盘2、内研磨盘6、外驱动轴1、内驱动轴7、工件粘板4、摇臂3和修整环5，所述内研磨盘6与所述内驱动轴7连接，所述外研磨盘2与所述内研磨盘6同心设置，所述外研磨盘2与所述外驱动轴1连接，所述工件粘板4安装在所述外研磨盘2和所述内研磨盘6上，工件(图1中未示出)粘结在所述工件粘板4的下方，且工件(图1中未示出)与所述外研磨盘2和所述内研磨盘6相接触。所述修整环5设置在所述工件粘板4的外围且与所述内研磨盘6和所述外研磨盘2相接触。所述修整环5可对内外研磨盘(2和6)进行修整，保证内外研磨盘(2和6)的平面度，进而保证所加工工件表面的平面度。进一步优选地，所述摇臂3还包括滚轮，所述摇臂3与电机输出轴相连接，所述内研磨盘6和所述外研磨盘2旋转过程中带动所述修整环5与摇臂3的滚轮相接触，所述摇臂3在电机的带动下旋摆并带动所述修整环5旋摆。

在具体的实施例中，所述内研磨盘6还可有凹槽。

参考图2及图3，在该实施例中，所述内研磨盘6和所述外研磨盘2分别通过销钉与所述内驱动轴7和所述外驱动轴1连接，可以方便地更换研磨盘或者抛光盘，从而实现研磨、抛光两个工序在同一个平台上完成。

进一步地，本实施例中所述工件8通过石蜡与所述工件粘板4粘结。进一步优选地，工件8通过石蜡粘接到工件粘板下方并放置于修整环中央。

进一步地，本实施例中所述修整环5与所述内研磨盘6和所述外研磨盘2相接触的表面设置有沟槽。进一步优选地，修整环5与内外研磨盘(2和6)接触的表面均匀分布有一定数量的沟槽，保证供给到研磨盘上的研磨液分散均匀，从而保证所加工工件能够得到均匀地去除。

进一步优选地，为保证修整环5与摇臂3滚轮时刻接触外驱动轴1转向固定，工件须同时与内、外研磨盘接触。

在具体的实施例中，所述内研磨盘6和外研磨盘2为铸铁盘。

在具体的实施例中，所述工件粘板4选自陶瓷、铸铁、永磁吸盘中的一种，所述工件粘板上设置有把手。

在具体的实施例中，所述内研磨轴7由第一圆柱和第二圆柱垂直组成，所述内研磨轴7的横截面为T字型，所述第一圆柱的直径和所述内研磨盘的直径保持一致。

在具体的实施例中，所述沟槽数量为两个以上，且所述沟槽均匀分布。

本发明的有益效果包括：本发明提供的可调转速比的平面研磨装置可以方便地调整内研磨盘和外研磨盘的转速比、内研磨盘和外研磨盘的转向以及摇臂摆动的角度和速度，从而提高研磨过程中磨粒运动轨迹的均匀性，能够显著的提高加工效率和质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。