一種研磨盤表面自生長的研磨機構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及研磨/拋光領域，尤其是超精密研磨加工領域。
【背景技術】
[0002]超精密研磨拋光是超精密加工領域的一種主要加工方法，近年來發展起來的超精密研磨拋光是一種可以實現先進材料工件高精度、高質量加工的方法。一般的研磨拋光方法采用的加工方式是:在表面平整均勻的研磨盤上鋪設固著磨粒，加工工件安裝于研磨盤上方的工件安裝頭上，研磨時，在工件安裝頭上施加壓力，研磨盤轉動，使工件與固著磨粒間有相對運動進行磨削從而完成研磨加工。另一方面，一般所用的研磨盤表面附著著大量的磨粒，并由于研磨盤制作工藝的局限，研磨盤表面會出現磨粒分布不均造成的凹槽，同時在加工過程中，由于壓力等外部因素，使得研磨盤表面不同部位磨粒與工件間磨削程度不同，會造成局部磨粒磨損加劇，進一步造成研磨盤表面的局部凹陷及研磨盤表面的不平整，使得工件安裝頭和工件在與研磨盤接觸的過程中，產生振動和跳動，危害工件加工質量和精度。
[0003]目前常用的研磨盤修復保養方法是:利用硬脂和硫為基礎的各種浸漬劑來處理磨盤，即將研磨盤拆下來然后放入被加熱到130-135Γ的浸漬劑溶融物中，將研磨盤從浸漬劑溶融物中抽出來以后甩掉多余的浸漬劑溶融物，再利用電鍍金剛石的修正輪修整，整個修復工作需要幾個小時。
[0004]使用常規方法修復研磨盤，需要將磨盤拆卸下來，而根據研磨盤的磨損速度一般需要5天對研磨盤修復一次，采用傳統修復方法，修復繁瑣麻煩耗費人力同時耗費時間，而所用修復材料對環境有污染，同時修復效果不佳，所以，尋找一種新的研磨盤表面修復方法顯得尤為重要。
【實用新型內容】
[0005]為了實現這種研磨機構，本實用新型提出了一種研磨盤表面自生長的研磨機構，主要包括研磨盤、超聲波發射裝置、扇形噴頭、UV光照射裝置，所述研磨盤下方還安裝一根支撐并帶動所述研磨盤轉動的多級傳動軸，所述多級傳動軸中心有一個空腔，所述超聲波發射裝置安裝在所述多級傳動軸的空腔內，所述扇形噴頭安裝在所述研磨盤上方，所述扇形噴頭均勻噴灑混有磨粒的UV光固化涂料在所述研磨盤表面，然后進行所述研磨盤表面自生長，所述UV光照射裝置一共有兩個，分別安裝在所述扇形噴頭兩側，所述UV光照射裝置內裝有UV光燈管。
[0006]所述研磨盤表面自生長是將一種UV光固化涂料均勻噴灑覆蓋在研磨盤表面后，照射UV光引發UV光固化涂料固化，從而在研磨盤表面生長出一層均勻平整的研磨層，其具體操作是:首先將UV光固化涂料與磨粒均勻混合，然后通過扇形噴頭將混有磨粒的UV光固化涂料均勻噴灑于研磨盤表面，待整個研磨盤表面的混有磨粒的UV光固化涂料攤平后，照射UV光，引發UV光固化涂料固化，使UV光固化涂料生長成堅硬的平整面，同時使磨粒借助于UV光固化涂料均勻的固著于研磨盤表面，在修復研磨盤表面缺陷及刮痕的同時，形成一層均勻平整的研磨層。
[0007]所述UV光固化涂料是一種新型環保型節能涂料，在UV光(紫外線)的照射下，液態UV光固化涂料中的光引發劑受激發變為自由基或陽離子，從而引發UV光固化涂料中具有反應活性的物質間發生化學反應，最終導致體型結構的形成，從而使UV光固化涂料固化，其固化時間根據厚度不同而改變，具體固化時間可以控制在I分鐘內。本實用新型利用UV光固化涂料的這種特性，將其噴灑在研磨盤表面，然后引發UV光固化涂料固化，即相當于讓研磨盤表面生長出一層新的研磨層，形成的研磨層的硬度大、厚度可控，故稱這種方法為研磨盤表面自生長技術。由于UV光固化涂料的固化時間很短且無需拆卸研磨盤，所以這種方法快捷簡單。
[0008]在研磨工件時會在研磨盤表面添加研磨液，所謂研磨液即磨粒的混合液，其作用是使磨粒與工件磨削，增加研磨盤對工件的磨削速度，因此，本實用新型在進行研磨盤表面自生長時，將磨粒與UV光固化涂料混合，這樣，在UV光固化涂料固化之后，磨粒可以通過UV光固化涂料固著于研磨盤表面，形成一層均勻平整的磨粒層，進而可以讓研磨盤生長出的新的研磨層能夠直接參與工件研磨加工而無需再次添加研磨液，提高了修復效率減小由于研磨盤修復造成的時間損失。
[0009]由于研磨盤表面生長出的研磨層直接參與研磨加工，新的研磨層表面必須均勻平整，因此，保證噴灑到研磨盤表面的UV光固化涂料的均勻性及平整性至關重要。考慮到在UV光固化涂料的噴灑過程中，研磨盤保持旋轉會產生向心力，同時基于圓盤的特性:圓盤不同直徑處線速度不同，離圓心遠處圓環線速度大、被噴灑的時間短而近圓心處圓環線速度小、被噴灑的時間長，若用同等噴灑量噴灑整個圓盤，會導致中心盤厚度較外環厚，同時，由于磨粒與UV光固化涂料均勻混合，需要保證混有磨粒的UV光固化涂料噴灑的流暢性防止堵塞，因此，使用了所述扇形噴頭，所述扇形噴頭的噴口形狀為矩形，所述扇形噴頭的噴口呈扇形排列其面積變化原則是近研磨盤圓心處矩形面積小而遠研磨盤圓心處面積大，這樣UV光固化涂料在近圓心處噴灑的范圍小、量少而在遠圓心處噴灑的范圍大、量多，保證混有磨粒的UV光固化涂料更加均勻的噴灑于研磨盤上。
[0010]進一步的，所述超聲波發射裝置安裝在所述多級傳動軸的空腔內，所述超聲波發射裝置發射出的超聲波的傳播方式是漩渦擴散式，當扇形噴頭噴灑混有磨粒的UV光固化涂料于研磨盤上之后，超聲波發射裝置發射的超聲波振動UV光固化涂料使之均勻攤開。
[0011]進一步的，由于在角速度相同而轉動半徑不同時，各處線速度不同，因此，在研磨盤表面各圓環區域上UV光涂料接觸的UV光照射時間不同，為了保證UV光固化涂料在固化時能夠保持均勻、同步，所述UV光燈管安裝有燈罩，所述UV光燈管的功率變化規律是:沿著所述研磨盤中心向外圍方向，UV光燈管的功率逐漸增強。保證研磨盤外圍處的UV光固化涂料受到的UV光強度強，協調UV光照射強度與UV光照射時間，保證研磨盤表面各處的UV光固化涂料能夠均勻、同步固化。
[0012]由于本實用新型所述的基于研磨盤表面自生長技術對研磨盤表面進行修復的方法，需要先噴灑液態的UV光固化涂料，在照射UV光使UV光固化涂料生長，在此過程中，不能加工工件，只有當研磨盤表面修復完成之后，才能重新安裝工件，進行研磨加工。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
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