[发明专利]一种新型圆弧摆动平面研磨装置

说明书

一种新型圆弧摆动平面研磨装置，包括电机支架、电机Ⅰ、刚性联轴器、下弧形导轨、圆柱齿轮Ⅰ、圆柱齿轮Ⅱ、牛眼轮、轴Ⅰ、齿轮固定架、下摆臂，上摆臂、上弧形导轨、固定竖板、电机板、弯轴，锥齿轮Ⅱ、电机Ⅱ、梅花联轴器、轴Ⅱ、圆柱齿轮Ⅲ、圆柱齿轮Ⅳ、轴Ⅲ、轴Ⅳ、锥齿轮Ⅰ、万向节、固定横板、轴Ⅴ、卡盘、插杆和工件盘，通过机械机构，通过一个电机带动工件盘的形成无理数的自转，同时另一个电机带动工件盘做可变摆角的摆动运动，使得工件盘在研磨过程中实现自转和摆动两个运动，实现研磨轨迹线的不闭合，增加轨迹线在研磨盘的分布范围。本发明提高平面研磨的精度和效率。

技术领域

本发明涉及一种平面研磨机构，具体地说是应用两个电机、四个圆柱齿轮、两个锥齿轮、两组圆弧弧形导轨等构成的一种新型研磨设备，属于平面研磨加工技术领域。

背景技术

平面研磨加工运动学是高精度控形的重要理论基础。随着晶体衬底尺寸的增大，研磨均匀性的控制变得越来越困难，研磨轨迹的均匀性已经成为研究热点。研磨盘与工件之间的运动学原理是制约平面研磨加工精度的主要因素之一，亦即研磨加工表面的平面形成机理，主要包括驱动方式的设计、加工工艺参数和研磨盘的平面度修整方法。

平面研磨加工过程中，一方面要保证工件加工表面材料均匀去除，以获得良好的平面度；另一方面要保证研具的均匀磨损。目的是减少研磨盘修整时间，提高整个加工流程的效率，更重要的是为了减小研磨盘面形精度在加工过程中的波动，保证高精度加工表面的获得。

目前研磨加工轨迹的共同特点是：随着加工时间的推移，研磨加工轨迹线是闭合型的，这意味着磨粒在一定的时间内将周而复始地重复其运动轨迹。同时，考虑到研磨的过程中，由于研磨盘的内外线速度不同，磨损不一致，会造成研磨盘的平面度会下降，产生凹误差或者凸误差。研磨加工时“复制”误差，即在加工过程中，研磨盘的误差会影响工件表面研磨质量。

平面研磨中研磨盘与工件盘之间的转速比对于工件加工有重要意义，数值模拟研究发现转速比为无理数时，能得到不闭合的加工曲线。调整工件相对于研磨盘瞬时位置，使得工件的运动尽量均匀遍布研磨盘表面，进而有效改善研磨盘的磨损均匀性。但现有平面研磨机构的转速比调节都为单一的有理数，且对于研磨盘的均匀磨损关注较少。

发明内容

为了克服现有平面研磨机构的精度较低、效率较低的不足，本发明提供了一种提高平面研磨的精度和效率的新型圆弧摆动平面研磨装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型圆弧摆动平面研磨装置，所述装置包括电机支架、电机Ⅰ、刚性联轴器、下弧形导轨、圆柱齿轮Ⅰ、圆柱齿轮Ⅱ、牛眼轮、轴Ⅰ、齿轮固定架、下摆臂，上摆臂、上弧形导轨、固定竖板、电机板、弯轴，锥齿轮Ⅱ、电机Ⅱ、梅花联轴器、轴Ⅱ、圆柱齿轮Ⅲ、圆柱齿轮Ⅳ、轴Ⅲ、轴Ⅳ、锥齿轮Ⅰ、万向节、固定横板、轴Ⅴ、卡盘、插杆和工件盘；

所述电机Ⅰ固定安装在电机支架上，电机轴通过刚性联轴器和圆柱齿轮Ⅰ直接连接，所述圆柱齿轮Ⅰ固定安装在电机轴的上端；所述圆柱齿轮Ⅱ固定安装在轴Ⅰ上，且和圆柱齿轮Ⅰ啮合；所述圆柱固定轴Ⅰ通过上下两对深沟球轴承安装在齿轮固定架上；所述上摆臂和下摆臂通过轴端挡圈和螺栓固定安装在轴Ⅰ上，并固定安装在固定竖板上；所述牛眼轮与下摆臂固定连接，并与下弧形导轨相切接触；