[发明专利]一种具有无级变速功能的研磨抛光加工方法

说明书

一种具有无级变速功能的研磨抛光加工方法，包括以下步骤：(1)将线切割后的矩形薄片试样，沿着圆周方向粘贴在工件盘下表面；(2)将上研磨装置固定在下研磨装置的台面上；(3)使工件盘沿着Y向达到指定位置，与研磨盘实现固定偏心距，启动研磨盘驱动电机，使研磨盘工作；(4)加工开始时，向开有凹槽的研磨盘表面加研磨液，随后启动工件盘的驱动电机，使工件盘旋转，工件盘的驱动是工件盘驱动电机经过无级变速机构实现的，工件盘驱动电机通过联轴器带连接无级变速机构的圆锥滚轮大端轴径，并驱动圆锥滚轮旋转；研磨过程中定期向研磨盘表面加入研磨液。本发明实现一定范围内速度任意可调节的功能要求，保证实际中的速度大小需求。

技术领域

本发明属于超精密研磨抛光加工技术领域，涉及一种具有无级变速功能的研磨抛光加工方法。

背景技术

当前的超精密加工技术，以不改变工件材料物理特性为前提，以获得极限的形状精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性为目标，在电子、通信、计算机、激光、航空航天等领域有广泛应用。其中，超光滑抛光加工技术作为是一门重要的超精密加工技术，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。平面研磨是超光滑抛光加工技术的前期工序，其加工精度对最终产品的质量有至关重要的影响，抛光将进一步使工件表面粗糙度降低，提高工件的表面完整性。

平面研磨抛光中研磨盘和工件盘的转速比对工件被加工表面的质量如平面度和粗糙度有着重要的影响。传统的平面研磨抛光机只可以通过电机转速调节实现简单的转速比变动，对于一些特殊的转速比值，比如无理数很难实现，并且采用有理数转速比进行研磨抛光加工，存在被加工工件表面的研磨轨迹重复问题，容易导致工件表面的粗糙度下降、抛光表面形成波纹以及橘皮等缺陷。因此，创新平面研磨加工运动学方法实现任意转速比值的获取，提高平面研磨加工的表面质量，逐步提升该过程的高精度控形技术水平，对丰富超光滑低损伤表面的磨粒加工理论具有重要的理论意义和科学价值。

发明内容

为了解决现有平面加工方法对工件表面研磨抛光的不足，本发明的目的在于提供一种可以简单实现无级变速的具有无级变速功能的研磨抛光加工方法，实现一定范围内速度任意可调节的功能要求，保证实际中的速度大小需求，进而研究研磨抛光中不同速度下的工件表面质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下的技术方案：

一种具有无级变速功能的研磨抛光加工方法，包括以下步骤：

(1)将线切割后的矩形薄片试样，通过石蜡沿着圆周方向粘贴在工件盘下表面，为防止塌边，并在试样的两边贴有钢片，将贴有试样的工件盘通过双膜片弹性联轴器连接在旋转主轴上；

(2)通过龙门架螺孔和下研磨装置台面螺孔的螺栓连接，将上研磨装置固定在下研磨装置的台面上；

(3)启动二维线性丝杠滑台，通过Y轴精密伺服驱动电机，驱动Y轴丝杠滑台，使工件盘沿着Y向达到指定位置，与研磨盘实现固定偏心距，再通过Z轴精密伺服驱动电机，驱动Z轴丝杠滑台，使工件盘沿着Z向下降，快接近研磨盘时停止下降，随后启动研磨盘驱动电机，使研磨盘工作；

(4)加工开始时，向开有凹槽的研磨盘表面加研磨液，随后启动工件盘的驱动电机，使工件盘旋转，工件盘的驱动是工件盘驱动电机经过无级变速机构实现的；