[发明专利]一种晶体材料均一化抛光装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种晶体材料均一化抛光装置及使用方法，所述抛光装置包括：进给单元、夹持单元、抛光单元和控制单元；所述进给单元，用于带动工件沿设定运动轨迹在抛光单元表面运动，并实时将其运动轨迹相关信息反馈至控制单元；所述夹持单元，用于夹持工件并使工件在运动过程中自转，同时用于对工件提供一定的加载力；所述抛光单元，用于对在其表面运动的工件进行抛光；所述控制单元，用于控制所述进给单元的运动轨迹及控制夹持单元的加载力；所述使用方法基于所述抛光装置对工件进行抛光。通过上述方式，本发明能够保证工件去除率的均一性、提高工件的几何精度和表面质量。

技术领域

本发明涉及超精密抛光技术领域，特别是涉及一种晶体材料均一化抛光装置及使用方法。

背景技术

在抛光加工过程中，随着抛光盘的转动和工件自身的转动，抛光盘上的磨粒在工件表面形成复杂的运动轨迹，有助于提高加工精度。但是，在仅有抛光盘的转动和工件自身的转动的情况下，磨粒在工件表面形成的运动轨迹往往是有规律的、周期性的，在长时间加工过程中，抛光盘表面的损伤或缺陷会重复作用于工件表面，从而造成工件表面质量和精度的降低。因此，在抛光加工过程中，通过机械结构带动工件沿特定轨迹运动是有必要的。

目前常见的抛光加工过程中，多采用沿抛光盘径向往复进给或者利用行星齿轮机构带动工件公转的方法，以上方法均可以形成复杂的工件运动轨迹，有助于提高加工精度。但以上方法产生的轨迹比较单一，不可随意更改。同时，工件在抛光盘表面运动过程中，所处位置的抛光盘线速度也随之改变，进而去除率也会改变，这会使工件的加工状态不稳定，降低加工精度。根据Preston方程γ＝KPv，在Preston系数不变K的条件下，若要维持去除率γ不变，需要载荷P随抛光速度v的改变而改变。

中国发明专利申请公布号CN108188865A公开了一种激光晶体抛光装置，使用驱动装置驱动工件向靠近或远离抛光盘竖轴线的方向移动，从而改变工件在抛光盘上的位置，既可对晶体进行粗抛光，又可进行精抛光。但是该装置只能实现工件沿直线的往复运动，不能实现更复杂的运动方式，对晶体材料加工精度的提升是有限的。

中国发明专利申请公布号CN107803723A公开了一种研磨抛光装置，通过行星轮机构，该研磨抛光工具除了绕抛光轴公转以外，还有一个绕自身轴线回转的自转，同时该装置可提供抛光压力，可以有效提高加工精度。但是行星轮机构由于结构已经固定，后期无法随意更改。而且绕抛光轴公转与绕自身轴线回转的自转的复合运动具有周期性，轨迹复杂程度有限。该装置的抛光压力的大小需要通过调整弹簧压缩量的方式来改变，实际加工中不便利。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种晶体材料均一化抛光装置及使用方法，以解决现有抛光装置所存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种晶体材料均一化抛光装置，包括：进给单元、夹持单元、抛光单元和控制单元，所述控制单元用于控制所述进给单元按照设定运动轨迹带动工件在抛光单元上运动以实现对工件表面的抛光，所述进给单元能够实时将其运动轨迹相关信息发送至控制单元，由所述控制单元根据相关信息计算得出抛光过程中对工件所需的加载力，并控制夹持单元对工件的加载力进行调整。

在本发明一个较佳实施例中，所述进给单元和抛光单元平行设置在隔振平台上，所述夹持单元与进给单元的连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述抛光单元包括：气体静压转台和抛光盘，所述气体静压转台固定在隔振平台上，所述抛光盘安装在所述气体静压转台上。

在本发明一个较佳实施例中，所述进给单元包括：摆臂、伸缩臂和支座，所述支座固定在隔振平台上，所述摆臂安装在所述支座上并在所述支座上转动，所述伸缩臂安装在所述摆臂上并能沿着摆臂前后水平移动。