專(zhuān)利名稱(chēng)：新型精密研磨拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于精密研磨拋光機(jī)設(shè)備，具體是一種用于半導(dǎo)體材料、陶瓷材料及金屬材 料樣品的新型精密研磨拋光機(jī)。
背景技術(shù)：
通常的金相試樣拋光機(jī)結(jié)構(gòu)中，電機(jī)帶動(dòng)磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速較快， 一般設(shè)有一個(gè)或幾個(gè)固 定轉(zhuǎn)速，工作時(shí)需手持樣品或載料塊，在砂紙或者拋光布上進(jìn)行研磨拋光。這種拋光機(jī)主要 研磨金屬或者陶瓷試樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guó)內(nèi)現(xiàn)有的精密研磨拋光機(jī)，大多采用二到三個(gè)方位的夾具夾持修整環(huán)， 環(huán)內(nèi)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(dāng)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(guó) 外報(bào)道的精密研磨拋光機(jī)，磨盤(pán)采用可升降機(jī)構(gòu)或者釆用彈簧加壓裝置調(diào)節(jié)磨盤(pán)與工件之間 的壓力，研磨量也不能精確控制；當(dāng)樣品平整度較低或者厚度不均勻時(shí)，樣品也容易磨偏。 對(duì)于功能半導(dǎo)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(jù)的測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺點(diǎn)，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(jī)。其技術(shù)方案為
一種新型精密研磨拋光機(jī)，包括設(shè)有研磨拋光材料的拋光盤(pán)及其驅(qū)動(dòng)裝置、位于拋光盤(pán) 下方帶出水口的機(jī)架和樣品的固定調(diào)節(jié)裝置，其特征在于樣品的固定調(diào)節(jié)裝置包括底座、 互相平行的導(dǎo)向柱及精密絲杠、平行于拋光盤(pán)的頂盤(pán)和中盤(pán)，其中精密絲杠經(jīng)軸承垂直安裝 于頂盤(pán)和底座之間，導(dǎo)向柱的上、下兩端通過(guò)螺栓分別與頂盤(pán)、底座垂直固定連接，中盤(pán)安 裝在頂盤(pán)和底座之間且位于拋光盤(pán)的上方，其通孔與導(dǎo)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(pán)的中心設(shè)有吊環(huán)，與頂盤(pán)上的滑輪機(jī)構(gòu)、 配重通過(guò)鋼絲繩連接形成配重機(jī)構(gòu)；中盤(pán)上設(shè)有呈輻射狀排列的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有等距離的 螺紋盲孔，滑動(dòng)架安裝在導(dǎo)軌上并沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)；載料塊鑲嵌在軸承中，軸承安放在滑動(dòng)架中，二者為間隙配合；樣品固定在載料塊的底面；載料塊內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，空腔中放置若干配重塊。
所述的新型精密研磨拋光機(jī)，中盤(pán)上設(shè)有輻射狀排列的一條或者多條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌上設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)滑動(dòng)架。
所述的新型精密研磨拋光機(jī)，軸承與滑動(dòng)架形成塞桿-套筒結(jié)構(gòu)。
所述的新型精密研磨拋光機(jī)，設(shè)有光電千分尺，起始端用螺釘固定在頂盤(pán)上，測(cè)量顯示盒固定在中盤(pán)上。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為
1、 由于鑲嵌有載料塊的軸承安放在滑動(dòng)架中央、滑動(dòng)架固定在導(dǎo)軌上，軸承與滑動(dòng)架二 者為間隙配合形成塞桿-套筒結(jié)構(gòu)，軸承可以上下自由滑動(dòng)而不發(fā)生傾斜。樣品固定在載料塊 的底面，當(dāng)樣品的下表面，亦即磨削面偏離拋光盤(pán)的平行面時(shí)，此結(jié)構(gòu)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(dòng)架中央，二者為間隙配合。當(dāng)樣品 的下表面磨削時(shí)，下表面和研磨拋光材料之間產(chǎn)生摩擦力；如果磨削面上受到的摩擦力不平 衡而相對(duì)于載料塊中心軸線(xiàn)產(chǎn)生一定的力矩時(shí)，樣品和載料塊可以發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、 中盤(pán)的每條導(dǎo)軌上可設(shè)有多個(gè)滑動(dòng)架，這樣樣品在中盤(pán)上的徑向位置就可以調(diào)整，一 次裝夾安裝多個(gè)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(gè)樣品的同時(shí) 拋光極大地提高了拋光機(jī)的拋光效率。
4、 精密絲杠上端配裝手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可以使中盤(pán)沿著導(dǎo)向柱上下垂直運(yùn)動(dòng)，從而可以控 制樣品的磨削量。
5、 載料塊內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，空腔中可以放置若干配重塊，這樣通過(guò)調(diào)節(jié)載料塊的自重和 多寡調(diào)節(jié)施加在樣品上的壓力，以此來(lái)控制磨削速度。
本設(shè)備可以有效地防止樣品磨偏，精確控制磨削量，材料耗費(fèi)少而效率高。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1所示實(shí)施例中部分的A-A剖面圖3是圖1中設(shè)有導(dǎo)軌和滑塊機(jī)構(gòu)的中盤(pán)的俯視圖。
圖中1、底座2、機(jī)架3、載料塊 4、 7、 17、 22、軸承 5、中盤(pán)6、精密絲杠 8、頂盤(pán) 9、手柄10、導(dǎo)向柱11、滑輪機(jī)構(gòu)12、滑動(dòng)架13、導(dǎo)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(pán)20、出水口 21、主軸23、電機(jī)24、配重塊25、螺釘26、樣品27、吊環(huán)
具體實(shí)施方式
在圖1-3所示的實(shí)施例中主軸21通過(guò)軸承17和軸承22垂直安裝在機(jī)架2和底座1 之間，上端鍵合連接拋光盤(pán)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(jī)23輸出軸經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器連接。電機(jī)23、渦輪蝸桿減速器16均通過(guò)螺栓 固定在底座1上。
精密絲杠6經(jīng)軸承7垂直安裝于頂盤(pán)8和底座1之間，導(dǎo)向柱10的上、下兩端通過(guò)螺栓 分別與頂盤(pán)8、底座1固定連接且與精密絲杠6保持平行。中盤(pán)5安裝在頂盤(pán)8和底座1之 間且位于拋光盤(pán)19的上方，其通孔與導(dǎo)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(zhuǎn)動(dòng)手柄9可以使中盤(pán)5沿著導(dǎo)向柱10上下運(yùn)動(dòng)。 光電千分尺14，起始端用螺釘固定在頂盤(pán)8上，測(cè)量顯示盒固定在中盤(pán)5上。
中盤(pán)5的中心設(shè)有吊環(huán)27，與頂盤(pán)8上的滑輪機(jī)構(gòu)11、配重15通過(guò)鋼絲繩連接形成配 重機(jī)構(gòu)，用來(lái)平衡中盤(pán)5的重量，使其等于或者略大于中盤(pán)5與其承載所有物件的重量和。
中盤(pán)5上帶有輻射狀排列的導(dǎo)軌13，其上設(shè)有等距離的螺紋盲孔，滑動(dòng)架12可以沿著 導(dǎo)軌13滑動(dòng)，選擇好位置后用螺釘25固定在導(dǎo)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(dòng)架12中央，二者為間隙配合，軸承4可以上下自由滑動(dòng)。 載料塊3內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，空腔中可以放置若干配重塊24。
工作時(shí)，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(dòng) 架12中，沿著導(dǎo)軌13調(diào)整滑動(dòng)架12位置，用螺釘25將其固定在導(dǎo)軌13上。調(diào)整配重塊 24的重量和個(gè)數(shù)。若有多個(gè)載料塊3和多個(gè)樣品26，重復(fù)以上操作。
轉(zhuǎn)動(dòng)手柄9降低中盤(pán)5的位置。當(dāng)其與研磨拋光材料18的間隙僅為幾毫米時(shí)，通過(guò)變頻 器起動(dòng)電機(jī)23，并調(diào)整到合適的轉(zhuǎn)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(pán)5的位置，觀(guān)察到樣品26與研磨拋光材料18輕輕接觸時(shí)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(zhuǎn)動(dòng)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(dá)到滿(mǎn)意的拋光效果。
權(quán)利要求1、一種新型精密研磨拋光機(jī)，包括設(shè)有研磨拋光材料(18)的拋光盤(pán)(19)及其驅(qū)動(dòng)裝置、位于拋光盤(pán)(19)下方帶出水口(20)的機(jī)架(2)和樣品(26)的固定調(diào)節(jié)裝置，其特征在于樣品(26)的固定調(diào)節(jié)裝置包括底座(1)、互相平行的導(dǎo)向柱(10)及精密絲杠(6)、平行于拋光盤(pán)(19)的頂盤(pán)(8)和中盤(pán)(5)，其中精密絲杠(6)經(jīng)軸承(7)垂直安裝于頂盤(pán)(8)和底座(1)之間，導(dǎo)向柱(10)的上、下兩端通過(guò)螺栓分別與頂盤(pán)(8)、底座(1)垂直固定連接，中盤(pán)(5)安裝在頂盤(pán)(8)和底座(1)之間且位于拋光盤(pán)(19)的上方，其通孔與導(dǎo)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(pán)(5)的中心設(shè)有吊環(huán)(27)，與頂盤(pán)(8)上的滑輪機(jī)構(gòu)(11)、配重(15)通過(guò)鋼絲繩連接形成配重機(jī)構(gòu)；中盤(pán)(5)上設(shè)有呈輻射狀排列的導(dǎo)軌(13)，導(dǎo)軌(13)上設(shè)有等距離的螺紋盲孔，滑動(dòng)架(12)安裝在導(dǎo)軌(13)上并沿著導(dǎo)軌(13)滑動(dòng)；載料塊(3)鑲嵌在軸承(4)中，軸承(4)安放在滑動(dòng)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(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，空腔中放置若干配重塊(24)。
2、 如權(quán)利要求1所述的新型精密研磨拋光機(jī)，其特征在于中盤(pán)(5)上設(shè)有輻射狀排 列的一條或者多條導(dǎo)軌(13)，每條導(dǎo)軌(13)上設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)滑動(dòng)架(12)。
3、 如權(quán)利要求1所述的新型精密研磨拋光機(jī)，其特征在于軸承(4)與滑動(dòng)架(12) 形成塞桿-套筒結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求1所述的新型精密研磨拋光機(jī)，其特征在于設(shè)有光電千分尺(14)，起 始端用螺釘固定在頂盤(pán)(8)上，其測(cè)量顯示盒固定在中盤(pán)(5)上。
專(zhuān)利摘要一種新型精密研磨拋光機(jī)，包括設(shè)有研磨拋光材料的拋光盤(pán)、樣品的固定調(diào)節(jié)裝置，其特征在于樣品的固定調(diào)節(jié)裝置包括底座、互相平行的導(dǎo)向柱及精密絲杠、平行于拋光盤(pán)的頂盤(pán)和中盤(pán)，其中精密絲杠經(jīng)軸承垂直安裝于頂盤(pán)和底座之間，導(dǎo)向柱與頂盤(pán)、底座垂直固定連接，中盤(pán)安裝在頂盤(pán)和底座之間且位于拋光盤(pán)的上方，其通孔與導(dǎo)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(pán)上設(shè)有輻射狀排列的導(dǎo)軌，滑動(dòng)架沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)；載料塊鑲嵌在軸承中，軸承安放在滑動(dòng)架中，二者為間隙配合；樣品固定在載料塊的底面；載料塊內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。本設(shè)備可以有效地防止樣品磨偏，精確控制磨削量，材料耗費(fèi)少而效率高。
文檔編號(hào)B24B29/00GK201179622SQ200820019188
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:山東理工大學(xué)