[發(fā)明專利]一種具有加載裝置的多級拋光盤

有效

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• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103878681A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 金明生;文東輝;張利;陳琦;張瑞
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B24B37/16
• 分類號: B24B37/16
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有加載裝置的多級拋光盤，適用于光學元件、非晶薄膜襯底等工件表面的研磨與拋光加工。

背景技術

研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達IT5～01，表面粗糙度可達Ra0.63～0.01微米。

拋光是指利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的，有時也用以消除光澤（消光）。

當我們需要對代加工工件進行光整加工，用以改善工件表面粗糙度或強化其表面的加工過程，通常同時采用研磨和拋光。傳統的利用研磨盤或者拋光盤的光整系統將研磨與拋光工序分開，使得由研磨過度到拋光時系統需要將研磨盤更換為拋光盤，很難提升加工效率。即使是單一的研磨加工，單一磨粒粒度的研磨盤也并不能使工件完全達到所需的表面粗糙度或者需要很長的加工時間。且傳統的研磨和拋光系統，加工時需要人為添加砝碼或由工件和承托工件的器件本身的重力來決定施加于工件表面與研磨盤（或拋光盤）表面的壓力，這使得所是施加的壓力不能根據加工需求得到動態(tài)調節(jié)而且無法得到低于工件和承托工件的器件本身的重力的壓力，在更換研磨盤或拋光盤后需添加或者更換砝碼，由于砝碼的質量固定，很難實現施加壓力的連續(xù)變化，從而影響了加工質量，并且受人為因素影響大，很難實現自動化。

發(fā)明內容

為了克服現有技術加工中存在的加工效率低、自動化程度不高、拋光和研磨加工需要分開等缺點，本發(fā)明提供一種可以集粗磨、精磨、粗拋、精拋為一體的一種具有加載裝置的多級拋光盤。

為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種具有加載裝置的多級拋光盤，包括研磨拋光盤、滑臺、工件安裝軸、轉動裝置和工件安裝頭，滑臺裝在研磨拋光盤的上方并可以沿著水平方向移動，滑臺上設有安裝孔，工件安裝軸穿過安裝孔，研磨拋光盤的底部連接轉動裝置；

研磨拋光盤上設有多層環(huán)形的擋板，所有擋板均與研磨拋光盤同軸心，擋板固定在研磨拋光盤上，擋板由內到外半徑逐漸增加，擋板將研磨拋光盤從內到外分成多個環(huán)形區(qū)域，所述環(huán)形區(qū)域內涂覆有不同粒度的磨料，環(huán)形區(qū)域內磨料的粒度由外至內逐漸增加；

工件安裝頭連接摩擦塊，摩擦塊通過軸承連接工件安裝軸的底部；工件安裝軸的上端通過聯軸器連接雙向受力氣缸，雙向受力氣缸固定在滑臺上，雙向氣缸作用是通過聯軸器控制工件安裝軸沿著豎直方向的運動，從而控制工件安裝頭的上下移動并提供研磨拋光過程中需要的下壓力；滑臺連接水平放置的滾珠絲杠和直線導軌，滾珠絲杠和直線導軌平行放置，滾珠絲杠的一端連接驅動裝置，滑臺在滾珠絲杠和直線導軌的作用下水平移動。

進一步的，轉動裝置由電機和減速器組成，并與用于控制電機轉速的轉動控制機構相連。

進一步的，粗磨圈、精磨圈、粗拋圈和精拋圈的磨料粒度均不相同。

進一步的，驅動裝置由電機、減速器和控制器組成。

進一步的，雙向受力氣缸通過氣缸座固定在滑臺上。

進一步的，滑臺與工件安裝軸通過軸承連接。

本發(fā)明的技術構思為：利用具有多級結構的研磨拋光盤對工件進行連續(xù)加工，將研磨拋光盤分為不同磨料粒度的多個部分，通過控制每一圈的磨料粒度，可以對工件分別進行粗磨、精磨、粗拋、精拋等不同程度的加工。

研磨拋光盤上設有多層環(huán)形的擋板，將研磨拋光盤從內到外分成多個環(huán)形區(qū)域，在此我們將研磨拋光盤從內到外分別命名為第一環(huán)形區(qū)域、第二環(huán)形區(qū)域……第N環(huán)形區(qū)域，其中第N環(huán)形區(qū)域為研磨拋光盤最外層的環(huán)形區(qū)域。第一環(huán)形區(qū)域、第二環(huán)形區(qū)域……第N環(huán)形區(qū)域的環(huán)形區(qū)域內磨料粒度逐漸減小。研磨拋光盤上的環(huán)形擋板作用是防止加工時產生的廢料飛濺到相鄰區(qū)域，在進行下一步加工時對加工精度產生影響。