專利名稱：新型精密研磨拋光機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于精密研磨拋光機設備，具體是一種用于半導體材料、陶瓷材料及金屬材料樣 品的新型精密研磨拋光機。
技術背景通常的金相試樣拋光機結構中，電機帶動磨盤旋轉，轉速較快， 一般設有一個或幾個固 定轉速，工作時需手持樣品或載料塊，在砂紙或者拋光布上進行研磨拋光。這種拋光機主要 研磨金屬或者陶瓷試樣，結構簡單，操作方便。由于人工手持樣品，樣品容易磨偏，磨削量 也難于精確控制。國內現(xiàn)有的精密研磨拋光機，大多采用二到三個方位的夾具夾持修整環(huán)， 環(huán)內放置載料塊，樣品粘接于載料塊下面，主要依靠載料塊自重研磨材料，有的則需手持載 料塊；當樣品上下表面平行度較低或者厚度不均勻，樣品極易磨偏，磨削量也不易控制。國 外報道的精密研磨拋光機，磨盤采用可升降機構或者采用彈簧加壓裝置調節(jié)磨盤與工件之間 的壓力，研磨量也不能精確控制；當樣品平整度較低或者厚度不均勻時，樣品也容易磨偏。 對于功能半導體材料或者其它功能材料，試樣厚度和上下表面平行度顯著影響材料的光電及 其它性能數(shù)據的測試。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點，保證試樣上下表面平行度、精確控制磨削量 的新型精密研磨拋光機。其技術方案為一種新型精密研磨拋光機，包括設有研磨拋光材料的拋光盤及其驅動裝置、位于拋光盤 下方帶出水口的機架和樣品的固定調節(jié)裝置，其特征在于樣品的固定調節(jié)裝置包括底座、 互相平行的導向柱及精密絲杠、平行于拋光盤的頂盤和中盤，其中精密絲杠經軸承垂直安裝 于頂盤和底座之間，導向柱的上、下兩端通過螺栓分別與頂盤、底座垂直固定連接，中盤安 裝在頂盤和底座之間且位于拋光盤的上方，其通孔與導向柱間隙配合，其螺紋孔與精密絲杠 配成螺栓螺母副，精密絲杠的上端配裝手柄；中盤的中心設有吊環(huán)，與頂盤上的滑輪機構、 配重通過鋼絲繩連接形成配重機構；中盤上設有呈輻射狀排列的導軌，導軌上設有等距離的 螺紋盲孔，滑動架安裝在導軌上并沿著導軌滑動；載料塊鑲嵌在軸承中，軸承安放在滑動架中，二者為間隙配合；樣品固定在載料塊的底面；載料塊內部為中空結構，空腔中放置若干 配重塊。所述的新型精密研磨拋光機，中盤上設有輻射狀排列的一條或者多條導軌，每條導軌上 設有一個或者多個滑動架。所述的新型精密研磨拋光機，軸承與滑動架形成塞桿-套筒結構。所述的新型精密研磨拋光機，設有光電千分尺，起始端用螺釘固定在頂盤上，測量顯示 盒固定在中盤上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點為1、 由于鑲嵌有載料塊的軸承安放在滑動架中央、滑動架固定在導軌上，軸承與滑動架二 者為間隙配合形成塞桿-套筒結構，軸承可以上下自由滑動而不發(fā)生傾斜。樣品固定在載料塊 的底面，當樣品的下表面，亦即磨削面偏離拋光盤的平行面時，此結構能夠給予有效修正， 保證了樣品上下表面的平行度。2、 載料塊鑲嵌在一選定的軸承中，該軸承安放在滑動架中央，二者為間隙配合。當樣品 的下表面磨削時，下表面和研磨拋光材料之間產生摩擦力；如果磨削面上受到的摩擦力不平 衡而相對于載料塊中心軸線產生一定的力矩時，樣品和載料塊可以發(fā)生轉動。3、 中盤的每條導軌上可設有多個滑動架，這樣樣品在中盤上的徑向位置就可以調整，一 次裝夾安裝多個樣品，提高了研磨拋光材料或者其它磨削材料的利用率。很多個樣品的同時 拋光極大地提高了拋光機的拋光效率。4、 精密絲杠上端配裝手柄，轉動手柄可以使中盤沿著導向柱上下垂直運動，從而可以控 制樣品的磨削量。5、 載料塊內部為中空結構，空腔中可以放置若干配重塊，這樣通過調節(jié)載料塊的自重和 多寡調節(jié)施加在樣品上的壓力，以此來控制磨削速度。本設備可以有效地防止樣品磨偏，精確控制磨削量，材料耗費少而效率高。


圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示實施例中部分的A-A剖面圖；圖3是圖1中設有導軌和滑塊機構的中盤的俯視圖。圖中1、底座2、機架3、載料塊 4、 7、 17、 22、軸承 5、中盤6、精密絲杠 8、頂盤 9、手柄10、導向柱11、滑輪機構12、滑動架13、導軌14、光電千分尺 15、配重16、渦輪蝸桿減速器18、研磨拋光材料19、拋光盤20、出水口 21、主軸23、電機24、配重塊25、螺釘26、樣品27、吊環(huán)具體實施方式
在圖1-3所示的實施例中主軸21通過軸承17和軸承22垂直安裝在機架2和底座1 之間，上端鍵合連接拋光盤19，下端鍵合連接渦輪蝸桿減速器16的渦輪，渦輪蝸桿減速器 16的輸入端蝸桿與電機23輸出軸經過聯(lián)軸器連接。電機23、渦輪蝸桿減速器16均通過螺栓 固定在底座1上。精密絲杠6經軸承7垂直安裝于頂盤8和底座1之間，導向柱10的上、下兩端通過螺栓 分別與頂盤8、底座1固定連接且與精密絲杠6保持平行。中盤5安裝在頂盤8和底座1之 間且位于拋光盤19的上方，其通孔與導向柱10間隙配合，其螺紋孔與精密絲杠6配成螺栓 螺母副。精密絲杠6的上端配裝手柄9，轉動手柄9可以使中盤5沿著導向柱10上下運動。 光電千分尺14，起始端用螺釘固定在頂盤8上，測量顯示盒固定在中盤5上。中盤5的中心設有吊環(huán)27，與頂盤8上的滑輪機構11、配重15通過鋼絲繩連接形成配 重機構，用來平衡中盤5的重量，使其等于或者略大于中盤5與其承載所有物件的重量和。中盤5上帶有輻射狀排列的導軌13，其上設有等距離的螺紋盲孔，滑動架12可以沿著 導軌13滑動，選擇好位置后用螺釘25固定在導軌13上。底部固定有樣品26的載料塊3鑲 嵌在軸承4中，軸承4安放在滑動架12中央，二者為間隙配合，軸承4可以上下自由滑動。 載料塊3內部為中空結構，空腔中可以放置若干配重塊24。工作時，取下載料塊3和軸承4，將樣品26固定在載料塊3的下方。將軸承7放回滑動 架12中，沿著導軌13調整滑動架12位置，用螺釘25將其固定在導軌13上。調整配重塊 24的重量和個數(shù)。若有多個載料塊3和多個樣品26，重復以上操作。轉動手柄9降低中盤5的位置。當其與研磨拋光材料18的間隙僅為幾毫米時，通過變頻 器起動電機23，并調整到合適的轉速，向研磨拋光材料18噴灑含有磨料的拋光液，繼續(xù)降 低中盤5的位置，觀察到樣品26與研磨拋光材料18輕輕接觸時將光電千分尺14的讀數(shù)置零。 將樣品26欲磨削去的厚度分為數(shù)等份，每次轉動手柄9給予一等份的磨削量，直到完成全部 磨削量或者樣品26表面達到滿意的拋光效果。
權利要求
1、一種新型精密研磨拋光機，包括設有研磨拋光材料(18)的拋光盤(19)及其驅動裝置、位于拋光盤(19)下方帶出水口(20)的機架(2)和樣品(26)的固定調節(jié)裝置，其特征在于樣品(26)的固定調節(jié)裝置包括底座(1)、互相平行的導向柱(10)及精密絲杠(6)、平行于拋光盤(19)的頂盤(8)和中盤(5)，其中精密絲杠(6)經軸承(7)垂直安裝于頂盤(8)和底座(1)之間，導向柱(10)的上、下兩端通過螺栓分別與頂盤(8)、底座(1)垂直固定連接，中盤(5)安裝在頂盤(8)和底座(1)之間且位于拋光盤(19)的上方，其通孔與導向柱(10)間隙配合，其螺紋孔與精密絲杠(6)配成螺栓螺母副，精密絲杠(6)的上端配裝手柄(9)；中盤(5)的中心設有吊環(huán)(27)，與頂盤(8)上的滑輪機構(11)、配重(15)通過鋼絲繩連接形成配重機構；中盤(5)上設有呈輻射狀排列的導軌(13)，導軌(13)上設有等距離的螺紋盲孔，滑動架(12)安裝在導軌(13)上并沿著導軌(13)滑動；載料塊(3)鑲嵌在軸承(4)中，軸承(4)安放在滑動架(12)中，二者為間隙配合；樣品(26)固定在載料塊(3)的底面；載料塊(3)內部為中空結構，空腔中放置若干配重塊(24)。
2、 如權利要求1所述的新型精密研磨拋光機，其特征在于中盤(5)上設有輻射狀排 列的一條或者多條導軌(13)，每條導軌(13)上設有一個或者多個滑動架(12)。
3、 如權利要求1所述的新型精密研磨拋光機，其特征在于軸承(4)與滑動架(12) 形成塞桿-套筒結構。
4、 如權利要求1所述的新型精密研磨拋光機，其特征在于設有光電千分尺(14)，起 始端用螺釘固定在頂盤(8)上，其測量顯示盒固定在中盤(5)上。
全文摘要
一種新型精密研磨拋光機，包括設有研磨拋光材料的拋光盤、樣品的固定調節(jié)裝置，其特征在于樣品的固定調節(jié)裝置包括底座、互相平行的導向柱及精密絲杠、平行于拋光盤的頂盤和中盤，其中精密絲杠經軸承垂直安裝于頂盤和底座之間，導向柱與頂盤、底座垂直固定連接，中盤安裝在頂盤和底座之間且位于拋光盤的上方，其通孔與導向柱間隙配合，其螺紋孔與精密絲杠配成螺栓螺母副，精密絲杠上端配裝手柄；中盤上設有輻射狀排列的導軌，滑動架沿著導軌滑動；載料塊鑲嵌在軸承中，軸承安放在滑動架中，二者為間隙配合；樣品固定在載料塊的底面；載料塊內部為中空結構。本設備可以有效地防止樣品磨偏，精確控制磨削量，材料耗費少而效率高。
文檔編號B24B29/00GK101249633SQ20081001542
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權日2008年3月20日
發(fā)明者劉俊成, 張紅鷹, 李昌興, 王友林 申請人:山東理工大學