[发明专利]一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置

说明书

一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置，包括伺服电机、轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、行星架、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、轴Ⅲ、双十字轴式万向联轴器、轴Ⅳ、固定支座、齿轮Ⅲ、导向齿轮Ⅰ、导向齿轮Ⅱ、保持架、齿轮环、用于对研磨盘进行修整且保证研磨盘的平面度的修整环、工件盘和机架；所述齿轮Ⅰ固定安装在所述轴Ⅰ的下端；所述齿轮Ⅱ通过内部的滚动轴承套装在轴Ⅱ的中部上，且与齿轮Ⅰ相啮合，所述行星架的上端通过焊接与齿轮Ⅱ的轮毂固定连接，所述锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ和行星架组成行星轮系。本发明提供了一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置，在一定转速范围内通过调节转速比为无理数数值，能够显著提高研磨加工效率和工件加工表面质量。

技术领域

本发明属于平面研磨加工技术领域，更具体的说，涉及一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置。

背景技术

平面研磨加工须保证平面度、表面粗糙度、表层及亚表层位错形态和残余应力等，高精度平面研磨加工是超光滑抛光加工的必备基础，抛光加工中衬底的橘皮、厚度不均匀、塌边等缺陷都与前期研磨加工表面状态息息相关。解决这些难题的重要手段是不断提高研磨加工后的工件表面形状精度，直至到达抛光前的技术要求。因此如何实现高效率、高精度控形的平面研磨加工是当前的主要技术难点。

研磨轨迹线类型取决于驱动机构，目前平面研磨设备的驱动方式主要有主动驱动、摩擦驱动、往复驱动、摆动驱动、分形驱动及复合驱动，研磨轨迹分布情况直接影响工件的加工质量和研磨效率，研磨轨迹分布的不均匀将导致工件材料去除不均匀，最终影响工件加工表面的平面度和表面粗糙度，研磨轨迹的均匀性已经成为研究热点。

平面研磨中研磨盘和工件盘的转速比对工件加工表面的质量有着重要的影响。由于带传动、齿轮传动的输出大多为有理数(两整数之比)，研磨加工转速比常采用1:1、1:2、2:1、1:3、3:1等，且现有平面研磨设备主要通过调节电机转速直接实现简单的有理数转速比变动，很难实现一些特殊的转速比调节要求，如多位小数、循环小数、无理数等数值的转速比要求，研究表明，通过调节转速比为无理数可以从原理上较好地解决研磨轨迹循环闭合现象，可提高研磨加工的均匀性。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置，克服了单一依赖旋转转速比及工艺参数的调整来优化研磨加工轨迹线均匀性的不足，在一定转速范围内通过调节转速比为无理数数值，且可根据被加工工件的大小，实现不同无理数转速比调节的功能，能够显著提高研磨加工效率和工件加工表面质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型高精度控形的平面研磨驱动装置，包括伺服电机、轴Ⅰ、齿轮Ⅰ、轴Ⅱ、齿轮Ⅱ、行星架、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、轴Ⅲ、双十字轴式万向联轴器、轴Ⅳ、固定支座、齿轮Ⅲ、导向齿轮Ⅰ、导向齿轮Ⅱ、保持架、齿轮环、用于对研磨盘进行修整且保证研磨盘的平面度的修整环、工件盘和机架；

所述伺服电机固定安装在电机座板上，电机座板固定在机架上，所述轴Ⅰ的上端通过双膜片联轴器与所述伺服电机的输出轴相连接，所述齿轮Ⅰ固定安装在所述轴Ⅰ的下端；所述轴Ⅱ的上端固定安装在电机座板上，所述齿轮Ⅱ通过内部的滚动轴承可转动的套装在轴Ⅱ的中部上，且与齿轮Ⅰ相啮合，所述行星架的上端通过焊接与齿轮Ⅱ的轮毂固定连接，所述锥齿轮Ⅰ固定在轴Ⅱ的下端，所述锥齿轮Ⅱ通过滚动轴承可转动的套装在行星架的下端，所述锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ和行星架组成行星轮系，锥齿轮Ⅱ在行星架的带动下，与锥齿轮Ⅰ相互斜交啮合且作行星运动；所述轴Ⅲ的上端通过法兰盖与锥齿轮Ⅱ相连接，其下端与双十字轴式万向联轴器的上端相连接，所述双十字轴式万向联轴器的下端与所述轴Ⅳ的上端相连接，所述轴Ⅳ可转动的安装在轴承座上，所述轴承座固定在固定支座上，所述固定支座固定在研磨机上，所述齿轮Ⅲ固定安装在轴Ⅳ的下端；