[发明专利]精密机械用绝缘垫板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于精密机械设备技术领域，涉及一种精密机械用绝缘垫板及其制作方法。

背景技术

可加工陶瓷是一种在室温下，用传统机加工方法(如硬质合金或高速钢工具)能进行加工并保持一定尺寸公差的陶瓷材料。可加工陶瓷具有良好的机加工性能，且具有真空性好、耐高低温、绝缘和耐酸碱腐蚀性能和抗热冲击性能好等特点。在精密机械设备上，通常利用可加工陶瓷良好的机加工性能、绝缘性等特性来制成绝缘垫板，以此来保证此绝缘垫板上、下相连接的部件不能导通，达到设备的使用需求。这些设备所用绝缘垫板的主体上带有沉孔和螺孔，沉孔用于连接绝缘垫板和下面的部件，螺孔用于连接绝缘垫板和其上面的部件。对于一般的精密机械设备，一般要求上、下两表面平面度和上、下两表面之间的平行度达到微米量级；而对于高精度机械设备，一般要求上、下两表面平面度和上、下两表面之间的平行度达到5微米以下，上、下两面的平行度需达到5微米以下；对于超精机械设备，一般要求上、下两表面平面度和上、下两表面之间的平行度达到2微米以下，上、下两面的平行度需达到3微米以下。

但是这种可加工陶瓷需要由专业公司来制作，然后再根据机械设备的具体设计形状和尺寸进行加工，所以零件的成本较高。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种成本低的精密机械用绝缘垫板。

为了解决上述技术问题，本发明的精密机械用绝缘垫板主体上带有用于将绝缘垫板与下面部件固定连接的沉孔、用于将绝缘垫板与其上面部件固定连接的盲孔，加工有螺孔的铝柱粘接固定于盲孔中；所述绝缘垫板主体采用普氏硬度系数f大于8小于10的岩石。

所述绝缘垫板的上表面和下表面的平面度均小于5微米，上表面与下表面之间的平行度小于5微米。

所述绝缘垫板的上表面和下表面的平面度均小于2微米，上表面与下表面之间的平行度小于3微米。

所述岩石为大理石或花岗岩。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种上述精密机械用绝缘垫板的制作方法。

为了解决上述技术问题，精密机械用绝缘垫板的制作方法包括下述步骤：

一、用锯割加工方法将大理石或花岗岩荒料锯割成所需厚度的毛板；

二、用凿切加工方法将步骤一得到的毛板加工成所需形状的坯料；

三、用金刚石开孔器在步骤二得到的坯料上加工盲孔和沉孔；

四、将铝柱粘接固定于盲孔中；

五、用丝锥在铝柱上加工螺孔；

六、将碳化硅磨粉撒在铸铁磨盘上，然后将步骤五得到的绝缘垫板坯料放置于铸铁磨盘上研磨，最后得到所需精度的绝缘垫板。

普氏硬度系数f大于8小于10的岩石包括大理石、白云岩、花岗岩、砂岩、石灰岩、砾岩等。大理石主要用于加工成各种型材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，也常作为纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。天然花岗岩可以加工成高级装饰面板，主要用于宾馆、饭店、纪念性建筑物等的门厅、大堂的墙面、地面、墙裙、勒脚、楼梯和柱面的饰面等，也可用于吧台、服务台、收款台、家具装饰以及制作各种纪念碑、墓碑等，还可用来砌筑建筑物的基础、墙体、踏板、桥梁、堤坝、铺筑路面、制作城市雕塑等。大理石和花岗岩无论是用作建筑材料还是用于雕刻成工艺品，其尺寸精度和稳定性都要求较低；而在精密机械设备中，绝缘垫板一般要求上、下两表面的平面度和上、下两表面之间的平行度达到微米量级。由于可加工陶瓷具有良好的机加工性能，因而目前高精度机械设备中都采用这种材料作为绝缘垫板。

大理石和花岗岩的基本性能指标与可加工陶瓷几乎相同，采用大理石和花岗岩制作的绝缘垫板有以下的特点：1.经长期天然时效，组织结构均匀，线胀系数极小，内应力完全消失，不变形；2.刚性好，硬度高，耐磨性强，温度变形小；3.不必涂油，不易粘微尘，维护，保养方便简单，使用寿命长；4.不会出现划痕，不受恒温条件限制，在高温下也能保持其原有物理性能；5.不磁化，测量时能平滑移动，无滞涩感，不受潮湿影响，平面稳定性好。6.抗磨蚀，耐高温，免维护；7.物理性稳定，组织缜密，受撞击晶粒脱落，表面不起毛边，不影响其平面精度，材质稳定，能够保证长期不变形，线膨胀系数小，机械精度高，防锈、防磁、绝缘；8.材料来源广泛，成本低廉。

本发明的精密机械用绝缘垫板采用大理石或花岗岩作为主体材料，在具备可加工性、稳定性的前提下，其制造成本降低了近十倍。

所述绝缘垫板主体为圆盘形，其中央带有定位孔。

所述绝缘垫板主体的定位孔用于绝缘垫板与上、下部件之间的径向定位。