[发明专利]一种单平面研抛加工方法

说明书

本发明提供了一种单平面研抛加工方法，它是利用单面研磨/抛光设备对薄片工件进行研磨/抛光加工的方法；该方法将薄片工件通过液体膜吸附在基板上，并利用固定在基板平面上的限位片限制薄片工件在研磨/抛光过程中沿基板平面滑动；所述限位片上具有槽孔，所述薄片工件置于所述槽孔内；所述限位片与所述基板平面的高度差不大于所述薄片工件与所述基板平面的高度差。该方法不仅具有操作方便、无污染、成本低、抛光质量高的特点，还可以以当量增厚的方式提升零件的厚度，使得工件能够承受更大的研抛压力，从而获得更高的研抛效率，可以用于薄片工件的研抛加工。

技术领域

本发明涉及精密与超精密加工技术领域，特别涉及一种单平面研抛加工方法。

背景技术

近年来，随着对产品性能的要求越来越高，对器件的要求也越来越高，对制作器件的原材料的要求也越来越高，如晶体振荡片采用的石英晶体片，厚度越薄，振荡频率越高；譬如作为衬底片的蓝宝石片，片越薄越有利于散热，可提高器件的性能；器件的减小，在体积相同的情况下集成度越高，性能越好。工件减薄后，还可大幅度减少原材料的消耗，提高材料利用率，降低产品的生产成本，提高产品的竞争力和利润率。由于工件厚度的变薄，工件的强度在变小，薄片型零件在装夹时对微小应力变化的反馈更加明显。在传统装夹工艺中，薄片型零件的装夹方式主要通过石蜡或者真空吸附，但具有一定的局限性，采用石蜡粘结的方式需要进行升温及降温的操作，对工件表面应力产生影响，且难以保证石蜡涂覆的均匀性，无法保证最终加工表面的平行度。对于脆性薄片型零件，在加工时由于应力的不均匀分布容易使得零件产生碎裂，而对于塑性薄片型零件，则可能会使工件在加工过程中发生形变，造成废品率大大提升的问题。

研抛压力的增大可以提高材料去除率，从而提高抛光效率。但是，工件所能承受的研抛压力存在上限值(称为研抛压力上限)，超过该值，工件非常容易因应力集中发生碎片或变形。可见，工件的研抛压力上限的提高可以带来加工效率的提升。

发明内容

本发明提供了一种单平面研抛加工方法，该方法不仅具有操作方便、无污染、成本低、抛光质量高的特点，还可以以当量增厚的方式提升零件的厚度，使得工件能够承受更大的研抛压力，从而获得更高的研抛效率，可以用于薄片工件的研抛加工。

本发明的技术方案：一种单平面研抛加工方法，它是利用单面研磨/抛光设备对薄片工件进行研磨/抛光加工的方法；该方法将薄片工件通过液体膜吸附在基板上，并利用固定在基板平面上的限位片限制薄片工件在研磨/抛光过程中沿基板平面滑动；所述限位片上具有槽孔，所述薄片工件置于所述槽孔内；所述限位片与所述基板平面的高度差不大于所述薄片工件与所述基板平面的高度差。

与现有技术相比，本发明的加工方法所采用的夹持方式，相当于当量增厚薄片工件的厚度，研究表明，使用本发明的加工方法，工件在研抛过程中受到的应力分布更加均匀，从而材料去除更加均匀，研抛质量更高，且工件的研抛压力上限也更大，能够获得更高的研抛效率；此外，本发明的方法对薄片工件的截面形状的没有要求，还具有适用范围广的优势。

前述的单平面研抛加工方法中，所述限位片通过粘结剂与所述基板结合。采用粘结剂结合具有操作简单的特点。

前述的单平面研抛加工方法中，所述基板的材质为轴承钢和陶瓷材料。此时，抛光过程中，基板对工件的把持能力较强，限位片和工件之间的挤压接触应力较小，成品率较高。

前述的单平面研抛加工方法中，所述限位片材料为环氧玻璃纤维板、不饱和聚酯玻纤板或陶瓷板。此时，限位片具有较强的抗剪切力、刚度强、膨胀系数小、不易磨损等特性，不仅工件在研抛过程中发生脱离的概率较低，而且具有使用寿命长的特点。

前述的单平面研抛加工方法中，所述液体膜由不可固化的液体构成。液体膜由不可固化的液体构成起到防止因液体膜固化污染工件表面的作用。