[发明专利]研磨方法和研磨装置

说明书

本发明涉及研磨工件的方法，例如硬质并且易碎的陶瓷板或者抗点震动或力的性能差的任何工件。

一般情况下，当进行完成这种类型的硬质并且易碎工件的研磨过程时，通常采用称为行星齿轮系统的研磨装置。图1简化示出了这种行星齿轮系统的主要单元。在这种研磨装置中，保持若干工件1的行星齿轮状传送器2位于中心齿轮3与环形齿轮4之间。研磨表面平板5和6位于传送器2的上下表面。在这种状态下，中心齿轮3和环形齿轮旋转，在研磨表面平板5与6之间注入混合研磨颗粒的研磨液。从而引起传送器2自转和公转。通过上下表面研磨板5和6与工件1之间的滑动作用对工件1的上下表面进行抛光。

此外，中心齿轮3和环形齿轮4分别经减速机构和无级传输结构与驱动电动机(未示出)连接。

但是在包含研磨压力波动系统的研磨装置中，由于各种关系(例如研磨压力、运动转矩和速度、机械静摩擦力)，所以压力减小范围受到限制。而且如果压力减得过小，当施加了超过最大静摩擦力的旋转力时工件1溢出传送器2。工件1被夹持在传送器2与研磨表面平板5之间，从而使工件产生断裂、折断和其他损坏。

而且由于速度和转矩呈图8所示台阶状升高并且采用研磨速度增加系统完成研磨，所以开始施加在工件1上的负载可能较低。但是情况不足以防止工件1在研磨时受到下述损坏。

即，工件1表面形成许多微小的凸起。在研磨时，研磨液的研磨颗粒切入这些凸起。由于研磨速度增加系统采用连续驱动，所以一旦研磨颗粒侵入工件1表面，侵入的研磨颗粒就停留下来。在其中有侵入颗粒的情况下工件1继续旋转，并且随后对工件1局部施加较大的负载。

因此研磨对工件1的损坏非常大。因此无法充分地防止微开裂和其他损坏的生成。

为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了研磨方法和研磨装置，可靠地防止了研磨损坏的产生并且避免研磨工件的损坏。

按照本发明的较佳实施例，研磨方法包括的步骤是，首先间断地对工件进行研磨操作，在完成间断研磨操作之后对工件连续进行研磨操作。

按照本发明的另一较佳实施例，研磨装置包括能够保持若干工件的行星齿轮状传送器、与传送器编织再一起的中心齿轮和环形齿轮、位于传送器上下部分内的一研磨表面平板以及转动中心齿轮和环形齿轮中的至少一个的电动机，从而使得研磨装置在向工件与上下研磨表面平板之间注入混合研磨颗粒的研磨液时进行抛光。比较好的是，研磨装置还包括：第一阶驱动的第一控制器，它以较低的转矩完成驱动电动机的间断驱动；主驱动的第二控制器，它在完成较低转矩下的间断驱动之后以较高转矩连续驱动驱动电动机；以及在第一阶驱动的第一控制器与主驱动的第二控制器之间切换的开关。

按照本发明的另一较佳实施例，研磨装置包括能够保持若干工件的行星齿轮状传送器、与传送器编织再一起的中心齿轮和环形齿轮、位于传送器上下部分的研磨表面平板以及转动中心齿轮和环形齿轮中的至少一个的电动机，从而使得研磨装置在向工件与上下研磨表面平板之间注入混合研磨颗粒的研磨液进行抛光，并且转动中的齿轮和环形齿轮的至少一个侧面。

比较好的是，研磨装置还包括：低转矩驱动电路，它利用低转矩电动机完成中心齿轮和环形齿轮中的至少一个的间断驱动；高转矩驱动电路，在完成间断驱动之后它利用高转矩电动机完成中心齿轮和环形齿轮中的至少一个的连续驱动；以及在低转矩驱动电路与高转矩驱动电路之间切换的开关。

按照本发明各种较佳实施例的方法，首先在工件上间断完成研磨操作。在这种间断研磨过程中，如果施加旋转力，则研磨液的研磨颗粒将侵入工件表面存在的凸起内，并且负载将突然变大。但是通过在负载过载之前停止来释放负载。因此可靠地防止了严重的研磨损坏，例如微开裂。通过完成预先设定的间断运动次数，工件表面的凸起一定程度得到去除并且变得光滑。最大静摩擦力可以小到预先设定的数值。而且，在随后进行的连续研磨过程中，工件的表面状态一定程度上是光滑的。因此作用在工件上的点冲击力变小。工件表面可以抛光至所需的光滑度，与此同时防止对工件的任何损坏，即使在连续研磨工件时。

此外，完成间断研磨操作的程序可以手工或机械进行。

比较好的是以低转矩和低速完成间断的研磨操作。还比较好的是以高转矩和高速进行连续研磨操作。

如果以高速或高转矩完成间断研磨，则施加在摩擦阻力较大的第一阶段工件的凸起上的负载较大并且对工件的损坏也较大。

另一方面，当以低转矩和低速完成间断研磨操作并且以高转矩和高速完成连续研磨时，缓慢地对工件抛光而不会对有凸起的初始工件施加较大的负载，并且随后在工件具有一定平滑度时高速抛光工件。由此消除工件损坏并且改进抛光效率。