CN101486159B - 人造石英晶体板材校平装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种人造石英晶体板材校平装置，它包括基准板和槽型水晶固定夹具；基准板上设置有调整孔，基准板上表面是一基准平整面，基准平整面上设置有四组夹具定位销，基准平整面上设置有两个水平参照基准块；所述夹具是两端开口的平底槽体，槽体两侧壁分别设置有压紧螺钉孔，压紧螺钉孔内设置有水晶压紧螺钉，槽体底部设置有水平调节螺钉孔，水平调节螺钉孔内设置有水晶水平调节螺钉；所述夹具设置在夹具定位销之间，两个水平参照基准块分别对应槽型水晶固定夹具的两端头设置，调整孔对应水晶水平调节螺钉设置；采用该校平装置使得生产效率和水晶质量大大提高，机械加工完全代替了手工作业，大大改善了工人的劳动环境和劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造石英晶体加工设备，具体地说，涉及了一种人造石英晶体板材校平装置。
背景技术
人造石英晶体材料，由于其具有优异的压电性能，被广泛的应用于彩电、计算机、移动电话、寻呼机、录像机、激光视盘机、电子钟表、固定电话和各种遥控器等各种民用军事工业电子设备，主要是用作频率选择和频率稳定的元器件；它还具有优异的光学性能，常被用于制造各种光学透镜、棱镜、偏振片和滤波片等；因此，人造石英晶体材料是一种极为重要、且应用广泛的功能晶体材料；石英晶体又称为水晶，它常常被人们赋予纯洁和吉祥的美好情怀，故还被用来制成各式各样的装饰品；正是由于它的地位重要又用途广泛，所以，目前已经形成了影响仅次于单晶硅和人造金刚石的人造石英晶体产业。
从高压釜中生长出来的人工水晶，在自然状态下表面非常不平整，为了方便后续加工，必须将其磨削平整，磨削平整的同时还应保证其角度要求，在现有技术中，这些工作几乎完全需要依靠手工作业来完成，存在工作效率低、劳动强度大、水晶加工质量易于波动、加工成本高等缺点；
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种结构设计巧妙、易于操作、校平精度高、利于提高工作效率、利于降低劳动强度和加工成本的人造石英晶体板材校平装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种人造石英晶体板材校平装置，该装置包括基准板和槽型水晶固定夹具；所述基准板上设置有夹具底部螺钉调整孔，所述基准板上表面是一基准平整面，所述基准平整面上设置有不少于两组夹具定位销，所述基准平整面上设置有两个水平参照基准块；所述槽型水晶固定夹具是两端开口的平底槽体，所述槽体两侧壁分别设置有压紧螺钉孔，所述压紧螺钉孔内设置有水晶压紧螺钉，所述槽体底部设置有水平调节螺钉孔，所述水平调节螺钉孔内设置有水晶水平调节螺钉；所述槽型水晶固定夹具设置在所述夹具定位销之间，两个所述水平参照基准块分别对应所述槽型水晶固定夹具的两端头设置，所述夹具底部螺钉调整孔对应所述水晶水平调节螺钉设置。
基于上述，所述槽体底部两端部位分别设置有两个水平调节螺钉孔，所述槽体底部中间部位设置有一个水平调节螺钉孔。
基于上述，所述槽体两侧壁分别设置有两个压紧螺钉孔。
基于上述，所述水平参照基准块是正方体或长方体的基准块。
基于上述，该装置还包括基准板支架，所述基准板安装在所述基准板支架上。
基于上述，所述基准板支架包括底板和一端安装在底板上的基准板支柱，所述基准板支柱另一端安装有轴承，所述轴承安装在所述基准板底部。
基于上述，所述基准板支柱与水平面呈30度～60度角设置。
基于上述，所述夹具定位销呈两排排列，每排包括两组夹具定位销。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，该校平装置具有以下有益效果：
1、机器代替手工基准面研磨：刚从高压釜内生长出来的人造晶体，表面高低起伏，需要将其磨平，而且研磨面应平行于晶体内参照原子面，传统工艺通过手工修磨的方式，边修边使用X射线仪检测，直至符合规定的要求，工作效率低，劳动强度大；采用该校平装置后，利用人造水晶内的籽晶面作为参照基准进行调节可省略直接研磨、校正角度的工作，因为，籽晶面的精度为±5′，而对生长面的加工要求为±10′，如果直接观察籽晶并将其调整至与基准完全水平的状态，即可以直接使用磨床来研磨生长面，使其符合±10′的角度要求；
2、传统水晶加工工艺是通过直接对水晶生长面进行研磨以校正生长面的角度到规定的范围，其加工工艺比较繁琐，加工精度不高且质量不稳定；采用该校平装置后，加工工艺是直接以水晶里的籽晶作为参照进行一次性校平，然后，按照要求采用研磨设备直接研磨，直到达到要求即可，这使得加工工艺变得简单易行，而且加工精度高，水晶质量有保证，工作效率大大提高；
3、采用该校平装置，Z向加工表面平行籽晶面，从而可避免籽晶与Z向加工表面位置相对偏斜，利于提高水晶加工质量；
4、该校平装置实施后，使得生产效率提高大约30％，水晶质量提高大约5个百分点，机械加工完全代替了手工作业，大大改善了工人的劳动环境和劳动强度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的局部拆分结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种人造石英晶体板材校平装置，该装置包括基准板3和槽型水晶固定夹具7；
所述基准板3上表面是一基准平整面，所述基准平整面上设置有两排夹具定位销4，每排包括两组夹具定位销4；
所述基准平整面上通过螺钉6固定有两个水平参照基准块5；
所述槽型水晶固定夹具7是两端开口的平面底U型槽体，所述槽体两侧壁分别设置有压紧螺钉孔，所述压紧螺钉孔内设置有水晶压紧螺钉9，所述槽体底部设置有水平调节螺钉孔，所述水平调节螺钉孔内设置有水晶水平调节螺钉8；
所述槽型水晶固定夹具7设置在所述夹具定位销4之间，两个所述水平参照基准块5分别对应所述槽型水晶固定夹具7的两端头设置；所述基准板3上设置有夹具底部螺钉调整孔，所述夹具底部螺钉调整孔对应所述水晶水平调节螺钉8设置。
基于上述，所述槽体底部两端部位分别设置有两个水平调节螺钉孔，所述槽体底部中间部位设置有一个水平调节螺钉孔；所述槽体两侧壁分别设置有两个压紧螺钉孔。
基于上述，所述水平参照基准块5是正方体或长方体的基准块，即所述水平参照基准块5的上下表面必须是平行的平面。
基于上述，该装置还包括基准板支架，所述基准板3安装在所述基准板支架上；所述基准板支架包括底板1和一端安装在底板1上的基准板支柱2，所述基准板支柱2另一端安装有轴承，所述轴承安装在所述基准板3底部；所述基准板支柱2与水平面呈30度～60度角设置，本实施例优选45度；基准板支架的设计，使得校平操作更为方便、直接，尤其是45度角的基准板支柱设计，利于观测或检测校平水平；轴承的设计，使得基准板可以在基准板支架上自由旋转，便于进行水晶水平调整，利于观测或检测校平水平。
人造石英晶体板材校平操作及磨平操作步骤：
1、Z板原晶装夹：取Z板原晶10一块，将其放到槽型水晶固定夹具7中，预紧所述水晶压紧螺钉9，然后，把所述槽形水晶固定夹具7放到所述基准板3上；
2、平面校正，即将Z板原晶10的籽晶11的下表面与所述槽形水晶固定夹具7底基准面校平行：旋转水晶水平调节螺钉8，使Z板原晶两头的籽晶下表面与两个水平参照基准块5的上表面在同一个平面内对齐，然后，旋转中间的那一个水晶水平调节螺钉8，使它接触Z板原晶10底部，起支撑作用，再旋紧水晶压紧螺钉9；
3、基准面研磨：把校正好的槽形水晶固定夹具7连同在其槽内的Z板原晶10放到平面磨床电磁吸盘上，长度方向，即Y向为工作台运动的方向，条件具备时可一次加工多块，磨床操作同棒材加工；使用工具：M7130平面磨床、砂轮粒度为60#；注意：每次进刀量不能超过0.15mm，防止抖动，光刀要到位，确保研磨面的平面度；
4、磨削尺寸的确定：设要加工的板材成品规格为A，水平参照基准块5厚度为B，则平磨基准面研磨尺寸为Z1＝B+A/2+经验值L，即槽形水晶固定夹具7底面到被加工水晶10上表面距离，经验值L一般为0.6mm～1.2mm；举例：B＝28.5mm、加工A＝20mm的板材，则基准面研磨尺寸为Z＝28.5+10+0.8＝39.3mm，则基准面研磨光刀后的尺寸为：39.3mm即是说槽形夹具底面到水晶研磨面距离。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：该装置包括基准板和槽型水晶固定夹具；所述基准板上设置有夹具底部螺钉调整孔，所述基准板上表面是一基准平整面，所述基准平整面上设置有不少于两组夹具定位销，所述基准平整面上设置有两个水平参照基准块；所述槽型水晶固定夹具是两端开口的平底槽体，所述槽体两侧壁分别设置有压紧螺钉孔，所述压紧螺钉孔内设置有水晶压紧螺钉，所述槽体底部设置有水平调节螺钉孔，所述水平调节螺钉孔内设置有水晶水平调节螺钉；所述槽型水晶固定夹具设置在所述夹具定位销之间，两个所述水平参照基准块分别对应所述槽型水晶固定夹具的两端头设置，所述夹具底部螺钉调整孔对应所述水晶水平调节螺钉设置。
2.根据权利要求1所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述槽体底部两端部位分别设置有两个水平调节螺钉孔，所述槽体底部中间部位设置有一个水平调节螺钉孔。
3.根据权利要求1或2所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述槽体两侧壁分别设置有两个压紧螺钉孔。
4.根据权利要求1所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述水平参照基准块是正方体或长方体的基准块。
5.根据权利要求1所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：该装置还包括基准板支架，所述基准板安装在所述基准板支架上。
6.根据权利要求5所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述基准板支架包括底板和一端安装在底板上的基准板支柱，所述基准板支柱另一端安装有轴承，所述轴承安装在所述基准板底部。
7.根据权利要求6所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述基准板支柱与水平面呈30度～60度角设置。
8.根据权利要求1所述的人造石英晶体板材校平装置，其特征在于：所述夹具定位销呈两排排列，每排包括两组夹具定位销。
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