本實(shí)用新型涉及硬脆材料研磨拋光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種固結(jié)磨料精磨盤。

背景技術(shù)：

平面研磨工藝是工件平面拋光的必經(jīng)工藝。通過(guò)機(jī)械研磨可使工件表面的劃痕和斑點(diǎn)得以去除并獲得均勻和較低的表面粗糙度。硬脆材料平面研磨方法有游離磨料研磨和固結(jié)磨料研磨兩種研磨方式。將磨料制備成流體漿料進(jìn)行研磨的為游離研磨；將磨料用粘結(jié)劑固定，靠表面凸起的磨料進(jìn)行研磨的方式為固結(jié)研磨。相比游離式研磨來(lái)說(shuō)，固結(jié)研磨方式對(duì)磨料的利用效率較高，不僅節(jié)省大量昂貴的磨料(例如金剛石)，還減少了廢液處理工作，以及工件或設(shè)備的清洗工作，簡(jiǎn)化加工工藝。

磨料粒徑與工件目標(biāo)粗糙度呈正比關(guān)系，用粒徑較小的磨料研磨，獲得的表面粗糙度較小，但材料去除效率低，反之亦然。因此，平面研磨分為粗磨和精磨兩道工藝，先用粗磨去除平面工件的表面缺陷，使工件快速批量平整化(粗磨后工件粗糙度為1.0～0.3um)，再用精磨工藝進(jìn)一步降低工件的粗糙度，使其粗糙度降至0.05～0.02um。精磨處理后的工件才能進(jìn)入拋光工藝，使粗糙度達(dá)到0.6～0.1nm。

對(duì)于應(yīng)用在粗磨工藝的固結(jié)磨料研磨盤，目前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，此類磨盤使用的磨料粒徑大于20um。而應(yīng)用于精磨的固結(jié)磨料研磨方式則仍然存在著重大技術(shù)難題，這類磨盤使用磨料的粒徑在1～10um。對(duì)于固結(jié)磨料精磨盤來(lái)說(shuō)，必須給工件施加很大壓力才能實(shí)現(xiàn)材料去除，比如2～5kg/cm²。具體來(lái)說(shuō)一臺(tái)9B的研磨設(shè)備(研磨盤外徑為600～700mm)，批量處理35片2寸藍(lán)寶石片，需要施加1.4～3.5噸的壓力，高精度平面研磨設(shè)備無(wú)法施加如此大的壓力，過(guò)大的壓力容易導(dǎo)致游星輪損壞和被研磨工件崩邊。

綜上，現(xiàn)有的平面研磨設(shè)備具有無(wú)法在大壓力條件下對(duì)工件研磨的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種固結(jié)磨料精磨盤，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，通過(guò)減少固結(jié)磨料的研磨面面積來(lái)增加被研磨工件與磨盤的壓強(qiáng)，從而在小壓力條件下實(shí)現(xiàn)大壓強(qiáng)研磨。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：

本實(shí)用新型提供一種固結(jié)磨料精磨盤，包括磨盤基座和固結(jié)磨料研磨單元，多個(gè)所述固結(jié)磨料研磨單元分布于所述磨盤基座上，每個(gè)所述固結(jié)磨料研磨單元的研磨面積為1～9mm²，所述固結(jié)磨料研磨單元的高度為1～5mm，多個(gè)所述固結(jié)磨料研磨單元的總研磨面積與所述磨盤基座上表面面積的面積比為0.1～0.5。

優(yōu)選地，還包括水溶性填充料層，所述水溶性填充料層填充于多個(gè)所述固結(jié)磨料研磨單元之間的間隙內(nèi)。

優(yōu)選地，所述磨盤基座為圓環(huán)形，所述磨盤基座為鋁合金材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述固結(jié)磨料研磨單元為圓柱體。

優(yōu)選地，多個(gè)所述固結(jié)磨料研磨單元按同心圓方式均勻分布在整個(gè)所述磨盤基座的上表面上。

優(yōu)選地，所述固結(jié)磨料研磨單元中的磨料為金剛石，金剛石的粒徑為0.5～10um。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)有益效果：

1、本實(shí)用新型提供的固結(jié)磨料精磨盤，減小了固結(jié)磨料研磨單元研磨面的面積密度，使被研磨工件與研磨面之間的壓強(qiáng)增大，從而在較小的設(shè)備壓力條件下也可以實(shí)現(xiàn)固結(jié)磨料對(duì)研磨工件進(jìn)行精磨。

2、本實(shí)用新型提供的固結(jié)磨料精磨盤，在固結(jié)磨料研磨單元之間填充有水溶性填充料，只需加水輔助潤(rùn)滑降溫即可，在對(duì)平面研磨工件研磨的過(guò)程中，水溶性填充料會(huì)輕微溶解下沉，使研磨工件與研磨面接觸，使研磨工件的實(shí)際受力面積較小，壓強(qiáng)較大。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型中固結(jié)磨料精磨盤的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中固結(jié)磨料精磨盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-磨盤基座、2-固結(jié)磨料研磨單元、3-水溶性填充料層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型的目的是提供一種固結(jié)磨料精磨盤，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)用新型提供一種固結(jié)磨料精磨盤，如圖1-2所示，包括磨盤基座1和固結(jié)磨料研磨單元2，磨盤基座1為材料為鋁合金材質(zhì)的圓環(huán)形，固結(jié)磨料研磨單元2為圓柱體，多個(gè)固結(jié)磨料研磨單元2按同心圓方式均勻分布在整個(gè)磨盤基座1的上表面上，每個(gè)固結(jié)磨料研磨單元2的研磨面積為1～9mm²，固結(jié)磨料研磨單元2的高度為1～5mm，多個(gè)固結(jié)磨料研磨單元2的總研磨面積與磨盤基座1上表面面積的面積比為0.1～0.5，固結(jié)磨料研磨單元2中的磨料為金剛石，金剛石的粒徑為0.5～10um，通過(guò)上述設(shè)置減小了固結(jié)磨料研磨單元2研磨面的面積密度，使被研磨工件與研磨面之間的壓強(qiáng)增大；多個(gè)固結(jié)磨料研磨單元2之間的間隙內(nèi)還填充有水溶性填充料層3，水溶性填充料為聚乙烯醇和碳化硅的混合物，碳化硅粒徑為0.5～10um；在對(duì)平面研磨工件研磨的過(guò)程中，水溶性填充料層3會(huì)輕微溶解下沉，使研磨工件與研磨面接觸，使研磨工件的實(shí)際受力面積較小，壓強(qiáng)較大。

實(shí)施例一、

基于上述固結(jié)磨料精磨盤的具體結(jié)構(gòu)設(shè)置，本實(shí)施例以一6B的研磨盤尺寸做具體說(shuō)明，其中磨盤基座1的尺寸：外徑380mm，內(nèi)徑146mm；單個(gè)固結(jié)磨料研磨單元2的研磨面直徑為3mm，圓柱形的固結(jié)磨料研磨單元2的研磨面面積為7.07mm²，固結(jié)磨料研磨單元2的高度為2mm。

本實(shí)施例中，固結(jié)磨料研磨單元含有的金剛石磨料粒徑為3um，可用于藍(lán)寶石平片的精細(xì)研磨，研磨后典型表面粗糙度(Ra)為30～50nm。

本實(shí)施例中水溶性填充料中的聚乙烯醇、碳化硅混合物，按質(zhì)量百分比計(jì)算，碳化硅的比例為97wt％，碳化硅粒徑為1.5um。

使用該固結(jié)磨料精磨盤對(duì)平面工件進(jìn)行加工，只需加水輔助潤(rùn)滑降溫即可，在研磨過(guò)程中，水溶性填充料層3會(huì)輕微溶解下沉，使平面工件與研磨面接觸，使平面工件的實(shí)際受力面積較小，具體壓強(qiáng)放大倍數(shù)與研磨單元分布量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1.在6B研磨盤面上固結(jié)磨料研磨單元分布量與壓強(qiáng)放大倍數(shù)的關(guān)系

需要說(shuō)明的是，固結(jié)磨料研磨單元在磨盤基座上的排列方式不僅限于同心圓方式均勻分布，只要滿足研磨面積與磨盤基座上表面面積比例，采用其他分部形式排列也可。

本實(shí)用新型應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。