CN104816259A - 一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头 - Google Patents

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周群飞
饶桥兵
余兴明
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form

Abstract

本发明提供了一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头，磨头的抛光端面上设有空洞；所述空洞的横截面形状与磨头抛光面的横截面形状为相似多边形或同心圆；空洞的面积为所述磨头的抛光端面面积的50％～82％。采用此抛光磨头加工出来的表面粗糙度不会不均衡，抛光效果好，良率高。

Description

一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头
技术领域
本发明涉及研磨抛光技术领域，特别地，涉及一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头。
背景技术
现有的蓝宝石镜面基片行业大部份都是采用传统的双平面基片，对这种镜片的抛光通常采用尺寸大于镜片的磨盘，对镜片单面或双面的整体同时进行抛光。例如申请号为201420325708.X的中国专利申请，公开了一种蓝宝石抛光用铜盘，在抛光时，将双面是平片的蓝宝石镜片放置在磨盘上的游星轮内，对镜片单面或双面进行抛光。
但对于某些设计较为特殊的产品，例如平面呈台阶状、内凹状或四周带有高出镜面的四壁，对这种产品的镜面进行抛光时，则无法采用大于镜面的磨盘，只能采用面积小于镜面的磨头进行抛光。在采用小磨头抛光大镜面时，为了保证镜面边缘部位能够抛彻底，通常在设计行程时，会把磨头边缘伸出镜片的边缘，以保证镜片边缘部位被整个磨头研磨。但这种磨头抛光路径会造成磨头中间部位全部行程大于边缘部位全部行程，中间部位磨损较为严重，随着研磨时间加长，会造成磨头中间磨损严重而边缘磨损相对较轻，磨头表面平整度会下降，进一步影响镜片表面平整度。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头，以解决现有磨头的抛光面磨损程度不一的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头，所述磨头的抛光端面上设有空洞；所述空洞的横截面形状与磨头抛光面的横截面形状为相似图形；空洞本身沿着磨头抛光面的对称轴为轴对称图形；
所述空洞的面积为所述磨头的抛光端面面积的50％～82％。
优选的，形成所述空洞的磨头边缘设有至少一个缺口。
优选的，不同磨头边缘上的所述缺口为对称设置。
优选的，所述缺口的开口深度(H)为1～10mm,缺口的开口宽度(D)为1～4mm。
优选的，所述缺口的位置在形成所述空洞的直边边缘的中间1/3区域内。
优选的，所述磨头抛光端面粗糙度约为300～500nm。
优选的，所述空洞的洞深为0.5～6.0mm。
优选的，形成所述空洞的磨头边缘的形成所述空洞的磨头边缘厚度(W)为1.0～3.0mm。
本发明具有以下有益效果：
采用上述磨头对镜片抛光时，由于磨头中间为凹陷设置，抛光时只有磨头边缘部位与镜片表面研磨抛光，磨头伸出镜片边缘时，中间部位没有与镜片接触，则磨头表面的行程基本一致，磨头的抛光面的各个部位磨损程度相同，不影响其表面平整度。采用此抛光磨头加工出来的表面粗糙度不会不均衡，抛光效果好，良率高。
另外，抛光液通过边缘部位的缺口流入抛光磨头内部，提高抛光效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的表面设置有空洞的磨头结构示意图；
其中，1、磨头，2、空洞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头，磨头1的抛光端面上设有空洞2；所述空洞2的横截面形状与磨头抛光面的横截面形状为相似图形，空洞本身沿着磨头抛光面的对称轴为轴对称图形。横截面指水平面横切空洞所得到的截面。相似图形是指边数相等、对应角相等、对应边成比例的若干个图形，包括多边形和圆形。例如磨头抛光面的横截面形状为矩形，空洞的横截面形状为与之在几何学上相似的、对应边成比例缩小的矩形。
所述空洞的面积为所述磨头的抛光端面面积的50％～82％；较大面积的避空范围不但利于抛光液的流通，并且没有与镜片接触，避免中间磨损。
形成所述空洞的磨头边缘(侧壁)设有至少一个缺口，用于抛光液从磨头外流入磨头空洞内部，提高抛光效率。
该缺口的开口深度(H)为1～10mm，缺口的开口宽度(D)为1～4mm。缺口的位置在所述空洞直边的中间1/3区域内，利于抛光液向两侧均匀扩散，不累积在入口处。
在具体实施例中，磨头抛光端面粗糙度约为300～500nm。形成所述空洞的磨头边缘厚度(W)为1.0～3.0mm。空洞的洞深可为0.5～6.0mm。
磨头抛光的整体厚度为2.0～13.0mm，即磨头在使用寿命内可以使用的全部厚度，从空洞顶端至磨头底端的距离。在实际使用中，但磨头被逐渐磨损，空洞的洞深逐渐减小，可对磨头进行二次加工，继续加深空洞洞深。但如在初次开洞时，一次加工至最大深度，则洞内所需的抛光液过多，不利于抛光加工。
具体实施例如下。
实施例1、
产品内凹平台面长为33.00mm，宽为27.00mm，四角圆弧半径R为2mm；
磨头尺寸为：长22.5mm，宽18.8mm，四角圆弧半径R与平台四角R相同；
磨头的抛光端面面积约为22.5×18.8＝423mm2，
磨头研磨抛光端面的平整度为0.01mm±0.005mm；
空洞侧壁厚度(W)为2mm，则空洞面积约为18.5×14.8＝273.8mm2，为抛光端面面积的64％；
空洞洞深为2mm，缺口位于空洞左侧侧壁的中点上，缺口的开口深度(H)为6mm，开口宽度(D)为2mm；
投入蓝宝石内凹平台面产品10000PCS，在偏摆抛光机上使用图1合成铜磨头配2-3um金刚石液粗抛蓝宝石产品内凹平台表面600S后清洗，清洗检验良品为9118PCS，良率为91.2％，厚度去除量在0.2002～0.0273mm范围内，粗糙度Ra值在1.2～2.15nm范围内，TTV在0.005～0.013mm范围内。
而使用普通平面磨头抛光蓝宝石内凹平台面的良率只有70％左右，去除量只有0.007～0.018mm，TTV在0.015～0.03mm。
在生产蓝宝石内凹平台面产品4000PCS之后，本申请磨头的各边缘磨损率差值为0.02mm；普通磨头的边缘与中间部分磨损率差值为0.1mm。
实施例2、
产品内凹平台面长为33.00mm，宽为27.00mm，四角圆弧半径R为2mm；
磨头尺寸为：长22.5mm，宽18.8mm，四角圆弧半径R与平台四角R相同；
磨头的抛光端面面积约为22.5×18.8＝423mm2，
磨头研磨抛光端面的平整度为0.01mm±0.005mm；
空洞侧壁厚度(W)为3mm，则空洞面积约为16.5×12.8＝211.2mm2，为抛光端面面积的49.9％；
空洞的洞深为4mm，缺口位于空洞左侧侧壁的中点上，缺口的开口深度(H)为4mm，开口宽度(D)为4mm；
投入蓝宝石内凹平台面产品10000PCS，在偏摆抛光机上使用图1合成铜磨头配2-3um金刚石液粗抛蓝宝石产品内凹平台表面600S后清洗，清洗检验良品为9159PCS，良率为91.6％，厚度去除量在0.221～0.0258mm范围内，粗糙度Ra值在1.3～2.1nm范围内，TTV在0.007～0.012mm范围内。
而使用普通平面磨头抛光蓝宝石内凹平台面的良率只有70％左右，去除量只有0.007～0.018mm，TTV在0.015～0.03mm。
在生产蓝宝石内凹平台面产品4000PCS之后，本申请磨头的各边缘磨损率差值为0.02mm；普通磨头的边缘与中间部分磨损率差值为0.1mm。
实施例3、
产品内凹平台面长为33.00mm，宽为27.00mm，四角圆弧半径R为2mm；
磨头尺寸为：长22.5mm，宽18.8mm，四角圆弧半径R与平台四角R相同；
磨头的抛光端面面积约为22.5×18.8＝423mm2，
磨头研磨抛光端面的平整度为0.01mm±0.005mm；
空洞侧壁厚度(W)为1mm，则空洞面积约为20.5×16.8＝344.4mm2，为抛光端面面积的81.4％；
空洞的洞深为6mm，缺口位于空洞左侧侧壁的中点上，缺口的开口深度(H)为8mm，开口宽度(D)为4mm；
投入蓝宝石内凹平台面产品10000PCS，在偏摆抛光机上使用图1合成铜磨头配2-3um金刚石液粗抛蓝宝石产品内凹平台表面600S后清洗，清洗检验良品为9244PCS，良率为92.4％，厚度去除量在0.230～0.0250mm范围内，粗糙度Ra值在1.2～2.2nm范围内，TTV在0.009～0.014mm范围内。
而使用普通平面磨头抛光蓝宝石内凹平台面的良率只有70％左右，去除量只有0.007～0.018mm，TTV在0.015～0.03mm。
在生产蓝宝石内凹平台面产品4000PCS之后，本申请磨头的各边缘磨损率差值为0.02mm；普通磨头的边缘与中间部分磨损率差值为0.1mm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于蓝宝石镜面抛光用磨头，其特征在于，所述磨头的抛光端面上设有空洞；所述空洞的横截面形状与磨头抛光面的横截面形状为相似图形；空洞本身沿着磨头抛光面的对称轴为轴对称图形；
所述空洞的面积为所述磨头的抛光端面面积的50％～82％。
2.根据权利要求1所述的磨头，其特征在于，形成所述空洞的磨头边缘设有至少一个缺口。
3.根据权利要求2所述的磨头，其特征在于，所述缺口的开口深度(H)为1～10mm,缺口的开口宽度(D)为1～4mm。
4.根据权利要求2所述的磨头，其特征在于，所述缺口的位置在形成所述空洞的磨头直边边缘的中间1/3区域内。
5.根据权利要求2所述的磨头，其特征在于，不同磨头边缘上的所述缺口为对称设置。
6.根据权利要求1所述的磨头，其特征在于，所述磨头抛光端面粗糙度为300～500nm。
7.根据权利要求1所述的磨头，其特征在于，所述空洞的洞深为0.5～6.0mm。
8.根据权利要求1所述的磨头，其特征在于，形成所述空洞的磨头边缘的厚度(W)为1.0～3.0mm。
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