CN112805119A - 研磨旋转工具 - Google Patents

Abstract

本公开提供了具有增强的研磨层粘附性的研磨旋转工具。示例性研磨旋转工具包括被构造成将研磨层固定到研磨旋转工具的固定元件。该固定元件可定位在研磨层的一部分(诸如突片或端部)上，使得该研磨层上的重复力不将该研磨层从该旋转工具脱离。这样，研磨旋转工具可通过重复使用来保持接触表面完整性以延长旋转工具的寿命。

Description

研磨旋转工具

技术领域

本发明涉及研磨旋转工具。

背景技术

手持式电子器件诸如触摸屏智能电话和平板电脑通常包括盖板玻璃，以为装置提供耐用性和光学清晰度。盖板玻璃的生产可以使用计算机数字控制(CNC)加工来实现每个盖板玻璃和大批量生产中的特征一致性。盖板玻璃的周边的边缘修整以及各个其它特征结构(诸如相机孔)，对于强度和装饰外观是重要的。通常，使用金刚石研磨工具诸如金属粘结的金刚石工具来加工盖板玻璃。这些工具可持续相对较长的时间，并且在高切削速率下可以是有效的。然而，该工具可在盖板玻璃中留下微裂纹，这些微裂纹变成应力集中点，这可显著降低玻璃的强度。为了改善盖板玻璃的强度或外观，可对边缘进行抛光。例如，通常使用抛光浆液诸如氧化铈对玻璃盖进行抛光。然而，基于浆液的抛光可能是缓慢的并且需要多个抛光步骤。另外，浆液抛光设备可能是很大的、昂贵的并且对于被抛光的特定特征结构而言是独特的。总体而言，浆液抛光系统自身可产生低产率、形成被研磨基材的圆形拐角以及增加劳动力要求。

发明内容

本公开整体涉及具有增强的研磨层粘附性的研磨旋转工具。示例性研磨旋转工具包括被构造成将研磨层固定到研磨旋转工具的固定元件。固定元件可定位在研磨层的一部分(诸如突片或端部)上，使得研磨层上的接触力不将研磨层从旋转工具脱离。这样，研磨旋转工具可通过重复使用来保持接触表面完整性以延长旋转工具的寿命。

在一个实施方案中，研磨旋转工具包括研磨组件保持器、研磨层和至少一个固定元件。研磨组件保持器包括柄和三维芯。柄限定旋转工具的旋转轴线。三维芯具有外表面并且与柄相邻。研磨层与外表面相邻并且包括接触表面。至少一个固定元件定位在研磨层的一部分上，并且将研磨层固定到研磨组件保持器。

在另一个实施方案中，组件包括：计算机控制的加工系统，该计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台；基材，该基材固定到基材平台；以及如上所述的研磨旋转工具。

在另一个实施方案中，用于抛光基材的方法包括提供计算机控制的加工系统，该计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台。该方法还包括将上述研磨旋转工具固定到计算机控制的加工系统的旋转工具保持器。

在另一个实施方案中，用于制造研磨旋转工具的方法包括将研磨层定位成与研磨组件保持器的三维芯的外表面相邻。三维芯与研磨组件保持器的柄相邻。研磨层包括接触表面。柄限定旋转工具的旋转轴线。该方法还包括将至少一个固定元件定位在研磨层的一部分上，从而将研磨层固定到研磨组件保持器。

附图和下文的描述中示出了本公开的一个或多个实施方案的详情。从说明书和附图以及从权利要求中本发明的其它特征、目的和优点将显而易见。

附图说明

在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。点线表示可选或功能部件，而虚线表示视图外的部件。

图1A是示出用于研磨基材的组件的侧视图。

图1B是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该固定元件将研磨层固定到研磨组件保持器。

图2A是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该固定元件固定包括纵向突片的研磨层。

图2B是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该固定元件固定缠绕研磨层。

图2C是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该固定元件固定包括径向突片的研磨层。

图3A是示出包括带固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该带固定元件固定研磨层。

图3B是示出包括O形环固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该O形环固定元件固定研磨层。

图3C示出了包括套筒固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该套筒固定元件固定研磨层。

图3D示出了包括螺钉固定元件的研磨旋转工具的侧视图，该螺钉固定元件固定研磨层。

图4A是示出包括周向突片的研磨层的俯视图。

图4B是示出包括径向突片的研磨层的俯视图。

图4C是示出包括端部突片的研磨层的俯视图。

图5A是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视横截面图，该固定元件固定研磨层。

图5B是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视横截面图，该固定元件固定研磨层。

图5C是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视横截面图，该固定元件固定研磨层。

图5D是示出包括固定元件的研磨旋转工具的侧视横截面图，该固定元件固定研磨层。

图6是用于电子装置(诸如蜂窝电话、个人音乐播放器或其它电子装置)的盖板玻璃的示意图。

图7是示出用于制造研磨旋转工具的示例技术的流程图，该研磨旋转工具包括将研磨层固定到研磨组件保持器的固定元件。

图8是示出用于使用研磨旋转工具研磨基材的示例技术的流程图。

图9A是包括套筒固定元件的研磨旋转工具的透视图，该套筒固定元件将包括周向突片的研磨层固定到研磨组件保持器。

图9B是图9A的研磨旋转工具的透视图。

图9C是包括O形环固定元件的研磨旋转工具的透视图，该O形环固定元件将包括周向突片的研磨层固定到研磨组件保持器。

图9D是图9C的研磨旋转工具的透视图。

图9E是包括轴向固定元件的研磨旋转工具的透视图，该轴向固定元件将包括径向突片的研磨层固定到研磨组件保持器。

图9F是图9E的研磨旋转工具的透视图。

图9G是包括两个带固定元件的研磨旋转工具的透视图，两个带固定元件将包括条带的缠绕研磨层固定到研磨组件保持器。

图9H是图9G的研磨旋转工具的透视图。

具体实施方式

本公开描述了研磨旋转工具，该研磨旋转工具的特征在于固定元件，该固定元件将研磨层固定到研磨旋转工具以增强研磨层的粘附性。

研磨旋转工具包括联接到支承件的研磨层。研磨层可形成为片材，并且被切割成这样的尺寸和形状，即当被施加到支承件的外表面时，粘附到支承件并且形成旋转工具的预期接触表面。支承件可具有包括弯曲表面和/或多平面形式的表面的几何。这样，研磨层可包括突片、条带或其它分段表面，这些被切割以贴合支承件的不平坦或多平面表面。在研磨期间，研磨旋转工具可经受引起研磨层的部分从支承件剥离、解开或以其它方式脱离的力。该问题可由于研磨层后面存在可压缩层而加剧，该可压缩层虽然允许接触表面变形至基材的表面，但是也可允许研磨层和旋转工具之间的界面变形并且增加研磨层从支承件脱粘的可能性。

根据本文所讨论的实施方案，研磨旋转工具可包括被构造成将研磨层固定到旋转工具的固定元件。固定元件可定位在研磨层的一部分(诸如突片或端部)上，使得研磨层上的重复力不太可能将研磨层从旋转工具脱粘。这样，研磨旋转工具可通过重复使用来保持接触表面完整性以延长旋转工具的寿命。

图1A示出了组件10，该组件包括计算机控制的加工系统12和加工系统控制器14。控制器14被构造成向加工系统12发送控制信号，以使加工系统12利用安装在加工系统12的旋转工具保持器20内的旋转工具18加工、磨削或研磨基材16。在一个实施方案中，加工系统12可以表示能够执行布线、车削、钻孔、铣削、磨削、研磨和/或其它加工操作的CNC机器，诸如三轴、四轴或五轴CNC机器，并且控制器14可包括向旋转工具保持器20发出指令的CNC控制器，用于利用一个或多个旋转工具18执行对基材16的加工、磨削和/或研磨。控制器14可包括运行软件的通用计算机，并且此类计算机可与CNC控制器结合以提供控制器14的功能。

基材16以有利于由加工系统12精确加工基材16的方式安装并固定到基材平台22。基材保持夹具24将基材16固定到基材平台22，并相对于加工系统12精确地定位基材16。基材保持夹具24还可以为加工系统12的控制程序提供参考位置。虽然本文公开的技术可适用于任何材料的工件，但基材16可以是用于电子装置的部件。在一些实施方案中，基材16可以是电子装置的显示元件例如透明的显示元件，诸如用于电子装置的盖板玻璃，或更具体地智能电话触摸屏的盖板玻璃。例如，此类盖板玻璃、后盖或后壳可包括需要高度的平面度和倾斜度的倒角边缘。

在一些实施方案中，基材16可包括第一主表面2(例如，基材16的顶部)、第二主表面4(例如，基材16的底部)和一个或多个边缘表面6(例如，基材16的侧面)。基材16的边缘表面6的面积通常小于基材16的第一主表面和/或第二主表面的面积。在一些实施方案中，基材16的边缘表面6与基材16的第一主表面2的面积之比和/或基材16的边缘表面6与基材16的第二主表面4的面积之比可大于0.00001、大于0.0001、大于0.0005、大于0.001、大于0.005或甚至大于0.01；小于0.1、小于0.05或甚至小于0.02。在一些实施方案中，正交于第一主表面2和/或第二主表面4测量的边缘表面6的厚度不大于15mm、不大于4mm、不大于3mm、不大于2mm或甚至不大于1mm。边缘表面6与第一主表面2相交以形成第一拐角3，并且与第二主表面4相交以形成第二拐角5。在一些实施方案中，边缘表面6可基本上垂直于主表面2、4中的每一者，而在其它示例中，边缘表面6可包括多于一个边缘表面，其中多于一个边缘表面中的至少一个边缘表面不垂直(例如，倒角边缘、圆形边缘、弯曲边缘或边缘形状的组合)。

在图1A的实施方案中，可以利用旋转工具18来改善基材16的加工特征结构的表面光洁度，诸如盖板玻璃中的空穴和边缘特征结构。在一些实施方案中，不同的旋转工具18可以串联使用，以反复地改善加工特征结构的表面光洁度。例如，组件10可用于提供更粗糙的磨削步骤，该磨削步骤使用第一旋转工具18或一组旋转工具18，接着是更精细的研磨步骤，该研磨步骤使用第二旋转工具18或一组旋转工具18。在一些实施方案中，单个旋转工具18可以具有不同的研磨水平，以使用更少的旋转工具18来促进反复磨削和/或研磨工艺。与其中仅单个磨削步骤用于在单独的抛光系统中抛光基材的特征结构之前使表面成形的其它实施方案相比，这些实施方案中的每个实施方案可减少用于加工基材的特征结构之后修整和抛光基材的循环时间。

根据本文所讨论的实施方案，研磨旋转工具18被构造成在一段时间内保持研磨层对工具构造的完整性，同时抵靠基材16的表面施加接触压力。图1B是示出研磨旋转工具18的侧视图，该研磨旋转工具包括将研磨层40固定到研磨组件保持器32的固定元件44。图1B的研磨旋转工具18示出了本文所述的研磨旋转工具的部件的一般构造，使得可使用其它构造。

研磨组件保持器32可被构造成将旋转力(例如，扭矩)从研磨旋转工具保持器传递到研磨层。研磨组件保持器32包括柄34和三维芯36。柄34限定旋转工具18的旋转轴线并且被构造成联接到图1A的旋转工具保持器20，使得来自旋转工具保持器20的旋转力被传递到旋转工具18。三维芯36与柄34相邻。三维芯36可包括任何体积的材料，该材料包括基本的x、y和z分量。三维芯36包括外表面38。外表面38被构造成提供用于联接研磨层40的表面。芯36被构造成通过向研磨层40的接触表面42提供接触特性诸如形状和硬度来支承研磨层40。研磨层40与外表面38相邻并且包括接触表面42。研磨层40被构造成在接触表面42处接触基材以从基材移除材料。

固定元件44设置在研磨层40的一部分上。固定元件44被构造成向研磨层40的一部分施加力(诸如夹力或径向压缩力)以将研磨层40固定到外表面38。该力抵抗由接触表面42在基材16上的研磨作用引起的脱粘力，从而将研磨层40固定到研磨组件保持器32。以这种方式，旋转工具18可呈现表现出改善寿命的接触表面。

本文所讨论的研磨旋转工具可利用固定元件将各种研磨层固定到各种研磨组件保持器。图2A和图2B示出了如本文所述的研磨旋转工具的两个示例构造。虽然固定元件诸如图1B的固定元件44可用于将任何研磨层固定到研磨旋转工具，但是本文所讨论的一些固定元件对于固定研磨层可能是特别有利的，其中研磨层的一个或多个边缘暴露于切向力或压缩力。例如，被施加到研磨旋转工具并且通过研磨层传递到基材的旋转力可引起研磨层的一部分的前缘从研磨旋转工具的芯的外表面脱离。通过用固定装置将研磨层的这些部分固定到外表面，研磨层可更好地抵抗该剥离力并且保持联接到外表面。

在一些示例中，研磨层的至少一部分包括突片，使得一个或多个固定元件可被构造成将突片固定到研磨旋转工具。图2A是示出包括固定元件114的研磨旋转工具100的侧视图，该固定元件将包括突片的研磨层110固定到研磨组件保持器102。研磨组件保持器102包括柄104和三维芯106。柄104限定旋转工具100的旋转轴线。三维芯106与柄104相邻并且包括外表面108。在图2A的示例中，三维芯106具有圆柱形状。研磨层110与外表面108相邻并且包括接触表面112。固定元件114设置在研磨层110的突片的至少一部分上，以将研磨层110的突片固定到研磨组件保持器102。在一些示例中，三维芯包括与外表面相邻的至少一个侧壁，并且固定元件将研磨层固定到三维芯的至少一个侧壁。

在操作期间，接触表面112与基材之间的切向和/或径向研磨力可引起研磨层110的突片的前缘从外表面108剥离。固定元件114可对抗该剥离动作，使得突片不太可能从外表面108分离以及/或者可以减小的速率从外表面108分离。

在一些示例中，固定元件114可仅定位在由固定元件114固定的突片的一部分上。例如，固定元件114仅接触研磨层110的突片，使得固定元件114不接触芯106。在一些示例中，研磨层110的突片被固定到芯106，而不与研磨层110的突片重叠。例如，重叠突片可引起研磨层的凸起部，这可增加重叠突片的脱粘速率。通过在不重叠的情况下将研磨层110的突片固定，研磨层110可具有来自接触表面112的接触压力的减小变化。

在一些示例中，研磨层的至少一部分包括条带，使得一个或多个固定元件可被构造成将条带固定到研磨旋转工具。图2B示出了包括固定元件134的研磨旋转工具120的侧视图，该固定元件将包括条带的缠绕研磨层130固定到研磨组件保持器122。研磨组件保持器122包括柄124和三维芯126。柄124限定旋转工具120的旋转轴线。三维芯126与柄124相邻并且包括外表面128。研磨层130与外表面128相邻并且包括接触表面132。固定元件134定位在研磨层130的条带上方。固定元件134将研磨层130的条带固定到研磨组件保持器122。在一些示例中，研磨层130的条带被固定到芯126，而不与研磨层130的条带重叠。

在操作期间，接触表面132与基材之间的切向和/或径向研磨力可引起研磨层130的条带的前缘从外表面128剥离，这可引起条带的局部剥离和/或研磨层130的松动。固定元件134可对抗该剥离动作，使得条带不太可能与外表面128分离和/或可以减小的速率从外表面128分离。

在一些示例中，研磨层的至少一部分包括径向突片，使得一个或多个固定元件可被构造成将径向突片固定到研磨旋转工具的底部。图2C示出了包括固定元件154的研磨旋转工具140的侧视图，该固定元件将包括径向突片的研磨层150固定到研磨组件保持器142。研磨组件保持器142包括柄144和三维芯146。柄144限定旋转工具140的旋转轴线。三维芯146与柄144相邻并且包括外表面148。研磨层150与外表面148相邻并且包括接触表面152。固定元件154设置在研磨层150的径向突片上。固定元件154诸如通过夹紧动作将研磨层150的径向突片固定到研磨组件保持器142的底部。在一些示例中，研磨层150的径向突片被固定到芯146，而不与研磨层150的径向突片重叠。

在操作期间，接触表面152与基材之间的切向和/或径向研磨力可引起研磨层150的径向突片的前缘从外表面148剥离，这可引起研磨层150的径向突片的局部剥离。固定元件154可对抗该剥离动作，使得条带不太可能与外表面148分离以及/或者可以减小的速率从外表面148分离。

多种固定元件设计和材料可用于将研磨层固定到研磨组件保持器，如下文将进一步讨论。因为固定元件被构造成将研磨层固定到三维芯，所以固定元件的设计和特性可基于研磨旋转工具的和/或关于研磨旋转工具的各种设计和操作因素来选择，包括但不限于：三维芯的特性，诸如形状、轮廓和弹性；研磨旋转工具要研磨的基材的特性，诸如摩擦系数；研磨旋转工具的研磨层的特性；研磨层与芯的外表面之间粘合剂的特性，诸如剥离强度；操作研磨旋转工具的组件的特性，诸如预期旋转力；等等。

在一些示例中，固定元件使用朝向旋转工具的旋转轴线的径向力将研磨层固定到旋转工具。例如，圆柱形旋转工具可具有如图4A所示的周向突片，该周向突片沿旋转工具轴向向下延伸，使得固定元件可围绕旋转工具定位并且将径向力施加到旋转工具中以抵靠旋转工具固定周向突片。在一些示例中，固定元件为O形环、带、包裹物、可热收缩套筒和凸缘中的至少一种。

图3A至图3C分别示出了可用于将研磨层固定到研磨组件保持器的各种带、O形环和套筒固定元件。研磨旋转工具200A、200B和200C中的每一者包括研磨组件保持器202和研磨层210。研磨组件保持器202包括三维芯206，该三维芯与柄204相邻并且包括外表面208。研磨层210与外表面208相邻并且包括接触表面212。相应的固定元件214A、214B和214C设置在研磨层210上以固定研磨层210。

图3A示出了包括带固定元件214A的研磨旋转工具200A的侧视图，该带固定元件固定研磨层210。带固定元件214A可具有接触研磨层210的高表面面积，使得带固定元件214A可在研磨期间保持在同一位置。带固定元件214A可包括例如橡胶/弹性带、热收缩包裹物或具有用于接触研磨层210的基本上平坦的表面的周向层。

图3B示出了包括O形环固定元件214B的研磨旋转工具200B的侧视图，该O形环固定元件固定研磨层210。O形环固定元件214B可具有低滚动阻力，使得O形环固定元件214B诸如在制造期间可易于定位到研磨层210上。O形环固定元件214B也可以是通用且耐用的。在一些示例中，O形环固定元件214B可被构造成贴合到凹陷部中以帮助定位O形环固定元件214B并有助于将O形环固定元件214B保持在适当位置。

图3C示出了包括套筒固定元件214C的研磨旋转工具的侧视图，该套筒固定元件固定研磨层210。套筒固定元件214C可具有接触研磨层210、外表面208和柄204的非常高表面面积，使得套筒固定元件214C可通过提供抵抗研磨层210在远离柄204的轴向方向上移动的力来将研磨层210固定到研磨组件保持器202和柄204。例如，套筒固定元件214C可联接到柄204以将套筒固定元件214C保持在适当位置，同时覆盖研磨层210以将研磨层210的突片固定。套筒固定元件214C可尤其用于具有不规则轮廓的研磨工具的弯曲部分。

图3D示出了包括轴向固定元件214D的研磨旋转工具200D的侧视图，该轴向固定元件固定研磨层210。研磨旋转工具200D包括研磨组件保持器202和研磨层210。研磨层210可具有径向延伸跨旋转工具200D的端部的径向突片。研磨组件保持器202包括三维芯206，该三维芯与柄204相邻并且包括外表面208。轴向固定元件214D可定位在旋转工具200D在芯206中的端部处，并且将轴向力施加到芯206中。轴向固定元件214D可包括例如供应抵靠旋转工具的轴向力的螺钉、平头钉或其它固定元件。例如，固定元件可以是螺钉或平头钉，其被插入到旋转工具的端部中以抵靠旋转工具夹紧研磨层的突片。轴向固定元件214D可凹陷到旋转工具200D中，使得旋转工具200D的侧面或底部上的整个接触面212可接触基材而不受轴向固定元件214D的干扰。

虽然在图3A至图3D中未示出，在一些示例中，固定元件可以是夹具、包裹物、胶带或供应对抗分离力的力的其它固定元件。例如，固定元件可以是夹具，该夹具基于具有第一未夹持状态和第二夹持状态的夹持机构而闭合。又如，固定元件可以是围绕研磨层的一部分缠绕并且由固定机构(诸如粘合剂或层间摩擦)固定的胶带或包裹物。

各种材料可用于形成固定元件。在一些示例中，固定元件为弹性体、塑料、胶带、金属或能够施加固定力以将研磨层固定到芯的外表面的任何其它材料中的至少一种。例如，弹性体或塑料可具有高弹性，使得固定元件可用于各种形状和尺寸的旋转工具以及/或者可保持抵靠研磨层的相对恒定的力。可使用的弹性体包括但不限于聚异戊二烯、聚丁二烯、乳胶橡胶、有机硅、聚氨酯等。可使用的塑料包括例如当暴露于热时可收缩的收缩包裹塑料。又如，金属可具有低弹性，使得固定元件可对研磨层施加力以及/或者可在研磨期间保持刚性。可使用的金属包括但不限于铝、钢等。

本文所讨论的固定元件可具有各种尺寸。在一些示例中，固定元件的宽度可介于约0.1cm与约5cm之间。在一些示例中，可选择固定元件的宽度以提供足够的粘附力，同时减小被固定元件覆盖的接触表面的表面面积的量。在一些示例中，固定元件的厚度可介于约0.1mm与约1cm之间。

本文所讨论的固定元件可定位在研磨层上的各个位置处。在一些示例中，固定元件可定位在研磨层的任何部分上，使得固定元件在朝向研磨旋转工具的旋转轴线的径向方向上提供力，在沿旋转轴线的轴向方向上提供力，或两者的组合。在一些示例中，固定元件可定位在研磨层至少一部分上，使得固定元件在轴向方向上提供力。

如上所解释，研磨层可被构造成贴合研磨旋转工具的三维芯的形状。对应地，固定元件可被构造成将研磨层固定到三维芯，使得研磨层被固定到芯。因此，研磨层的各种形状和构造可用于本文所讨论的研磨旋转工具。图4A至图4C示出了可使用的研磨层的各种构造。

图4A是示出包括周向突片306的研磨层300的俯视图。周向突片可以是这样的突片，即当被施加到三维芯(诸如图1B的三维芯36)时在轴向方向上沿三维芯的圆周定位。例如，图2A的研磨层110在平坦时可具有类似于研磨层300的形状。一旦被施加到三维芯(诸如圆柱形或球状的芯)，研磨层300就可具有从芯面向外的接触表面302。固定元件可在研磨层300的周向突片306的一部分304处将研磨层300固定到芯。

图4B示出了包括径向突片316的研磨层310的俯视图。径向突片可以是这样的突片，即当被施加到三维芯时沿朝向旋转轴线的半径定位。一旦被施加到三维芯(诸如圆柱形的芯)，研磨层310就可具有从芯面向外的接触表面312。固定元件可在研磨层310的径向突片316的一部分314处将研磨层310固定到芯，参见例如图2C。图2C的研磨层150在平坦时可具有类似于研磨层310的形状。

图4C示出了包括缠绕条带的研磨层320的俯视图。缠绕条带可以是这样的条带，即当被施加到三维芯时在螺旋方向上沿三维芯的圆周定位。例如，图2B的研磨层130在平坦时可具有类似于研磨层320的形状。一旦被施加到三维芯(诸如圆柱形的芯)，研磨层320就可具有从芯面向外的接触表面322。两个固定元件可在研磨层320的每个端部上的一部分324处将研磨层320固定到芯。

如本文所讨论的旋转工具可包括任何数量的研磨层。在一些示例中，多个研磨层可用在同一旋转工具上。例如，旋转工具可具有第一研磨层和第二研磨层，该第一研磨层具有第一组研磨特征(例如，粗糙度等)，该第二研磨层具有第二组研磨特征。可使用如本文所讨论的固定元件将多个研磨层中的一个或多个研磨层固定到旋转工具。例如，在芯的靠近轴的一部分上的第一研磨层可由带固定元件固定，而在芯的远离轴的一部分上的第二研磨层可由轴向固定元件固定。

如本文所讨论的研磨层(诸如研磨层40)包括接触表面(诸如接触表面42)，该接触表面被构造成接触和研磨基材的一个或多个表面。研磨可包括磨削、抛光和从基材移除材料的任何其它动作。如本领域的技术人员将理解，接触表面可根据多种方法而形成，包括例如模塑、挤塑、压印以及它们的组合。

研磨层不受特别限制，并且可包括但不限于传统的涂覆磨料和结构化磨料(例如，购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company，St.Paul，Minnesota)的3M TRIZACT磨料)。研磨层可包括基底层(例如背衬层)和接触层。基底层可由聚合物材料形成。例如，基底层可由以下材料形成：热塑性塑料，诸如聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等；热固性材料，诸如聚氨酯、环氧树脂等；或它们的任何组合。基底层可包括任意数量的层。基底层的厚度(即，基底层沿垂直于第一主表面和第二主表面的方向的尺寸)可小于10mm、小于5mm、小于1mm、小于0.5mm、小于0.25mm、小于0.125mm、或小于0.05mm。

在一些示例中，研磨层的接触表面包括微结构化表面。微结构化表面可包括微结构，该微结构被构造成增大接触表面在基材的一个或多个表面上的接触压力。在一些实施方案中，微结构化表面可包括在研磨层的最外侧研磨材料之间间隔开的多个腔。例如，腔的形状可选自多个几何形状，诸如立方体、圆柱体、棱柱、半球体、长方体、棱锥、截棱锥、圆锥形、截锥形、十字形、带呈弓形或平坦的底部表面的柱状、或它们的组合。另选地，腔中的一些或全部可具有不规则形状。在各种实施方案中，形成腔的侧壁或内壁中的一者或多者可相对于顶部主表面垂直，或另选地，可沿任一方向渐缩(即，朝向腔的底部或朝向腔的顶部(朝向主表面)渐缩)。形成锥形的角可在约1度至75度、约2度至50度、约3度至35度、或介于约5度至15度之间的范围内。腔的高度或深度可为至少1微米、至少10微米、或至少500微米、或至少1mm；小于10mm、小于5mm、或小于1mm。腔的高度可为相同的，或腔中的一者或多者可具有不同于任意数量的其它腔的高度。在一些实施方案中，腔可被提供成其中腔呈对齐的行和列的布置方式。在某些情况下，一行或多行腔可直接与相邻行的腔对准。另选地，一行或多行腔可相对于相邻行的腔偏置。在其它实施方案中，腔可被布置成螺线、螺旋线、螺丝锥或网格状的形式。在另外的实施方案中，复合物可被部署在“随机”阵列(即，不呈有组织的图案)中。

在一些示例中，接触表面可包括多个精确成型的磨料复合物。“精确成型的磨料复合物”是指具有与模腔相反的模制形状的磨料复合物，所述模制形状在将复合物从模具中取出后仍保持；优选地，在使用研磨层之前，复合物基本上不含突起到所述形状的暴露表面之外的磨料颗粒，如美国专利5,152,917(Pieper等人)中所述，该专利全文以引用方式并入本文。所述多个精确成型的磨料复合物可包括形成固定磨料的磨料颗粒和树脂/粘结剂的组合。在一些实施方案中，接触表面70可被形成为二维研磨材料，诸如具有磨料颗粒层的磨料片材，该磨料颗粒层由一个或多个树脂层或其它粘结剂层保持到背衬。另选地，接触表面可被形成为三维研磨材料，诸如包含分散在其中的磨料颗粒并且经由例如模制或压印工艺形成为三维结构(形成微结构化表面)然后固化、交联和/或结晶树脂以硬化并保持三维结构的树脂层或其它粘结剂层。三维结构可包括多个精确成型的磨料复合物。在任一实施方案中，接触表面可包括磨料复合物，该磨料复合物具有适当的高度以允许磨料复合物在使用和/或修琢期间磨损以暴露新的磨料颗粒层。研磨层可包括三维的、纹理化的、柔性的、固定的磨料构造，其包括多个精确成型的磨料复合物。精确成型的磨料复合物可被布置成阵列，以形成三维的、纹理化的、柔性的、固定的磨料构造。研磨层可包括图案化的磨料构造。可以商品名TRIZACT图案化磨料和TRIZACT金刚石瓷砖磨料购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司的研磨层是示例性图案化磨料。图案化的研磨层包括精确对准的，并且通过模头、模具或其它技术制造的整体成排磨料复合物。

可以根据具体应用对每种精确成型的磨料复合物的形状进行选择(例如，工件材料、工作表面形状、接触表面形状、温度、树脂相材料)。每种精确成型的磨料复合物的形状可为任何可用的形状，例如，立方体、圆柱体、棱柱、正平行六面体、棱锥、截棱锥、锥形、半球体、截锥形、十字形或带远侧端部的柱状截面。复合棱锥可以例如具有三个侧面、四个侧面、五个侧面或六个侧面。磨料复合物在基底处的横截面形状可能与远侧端部处的横截面形状不同。这些形状之间的过渡可以是平滑且连续的，或可以离散的步骤进行。精确成型的磨料复合物也可具有不同形状的混合物。这些精确成型的磨料复合物可以排列成行、螺线、螺旋线或网格状，或者可随机放置。精确成型的磨料复合物可以按照设计排列，目的是引导流体流动和/或利于移除尘屑。

精确成型的磨料复合物可以按照预定的图案设置或在研磨层中的预定位置设置。例如，当研磨层是通过在背衬与模具之间提供磨料/树脂浆液而制成时，精确成型的磨料复合物的预定图案将与模具的图案相对应。因此，这种图案在研磨层与研磨层之间是可再现的。预定的图案可能是阵列或排列，也就是说，复合物呈所设计的阵列方式，诸如行与列对准或者行与列交替偏置。在另一个实施方案中，磨料复合物可能是按照“随机”阵列或图案设置。这时，复合物不呈如上所述的行与列的规则阵列。然而，应理解这一“随机”阵列是一种预定的图案，因为精确成型的磨料复合物的位置是预定的并与模具相对应。

形成研磨层的接触表面的研磨材料可包括聚合物材料，诸如树脂。在一些实施方案中，树脂相可包含固化的或可固化的有机材料。固化方法并不是关键，并且可包括，例如，通过能量诸如紫外线或热来固化。合适的树脂相材料的示例包括例如氨基树脂、烷基化脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、烷基化苯胍胺-甲醛树脂、丙烯酸酯树脂(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)、酚醛树脂、氨基甲酸乙酯树脂和环氧树脂。

适用于研磨层的磨料颗粒的示例包括立方氮化硼、熔融氧化铝、陶瓷氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、氮化硅、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、六方氮化硼、氧化铝氧化锆、氧化铁、二氧化铈、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、氧化铝系溶胶凝胶衍生的磨料颗粒等。氧化铝磨料颗粒可包含金属氧化物改性剂。金刚石和立方氮化硼磨料颗粒可以是单晶的或多晶的。合适的无机磨料颗粒的其它示例包括二氧化硅、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、氧化锡、γ-氧化铝等。磨料颗粒可以是磨料凝聚物颗粒。磨料凝聚物颗粒通常包含多个磨料颗粒、粘结剂和任选的添加剂。粘结剂可以为有机粘结剂和/或无机粘结剂。磨料凝聚物可以为随机形状或具有与之相关的预先确定的形状。

在一些实施方案中，包含树脂、磨料颗粒和分散在树脂中的任何另外的添加剂的研磨层可以是刚性支承层上的涂层。在一些具体实施方案中，研磨层可以由沉积在基底层上的磨料复合物层形成，基底层可包括在磨料复合物层与基底层之间的底漆层。基底层本身可定位在背衬层上，其中粘合剂将基底层固定到背衬层。

图5A至图5D示出了可使用的三维芯的各种构造。图5A是包括固定元件414的研磨旋转工具400的侧视横截面图，该固定元件将研磨层410固定到研磨组件保持器402。研磨组件保持器402包括柄404和三维芯406。柄404限定旋转工具400的旋转轴线。三维芯406与柄404相邻并且包括外表面408。研磨层410与外表面408相邻，并且包括远离外表面408放置的接触表面412。固定元件414设置在研磨层410的至少一部分上，以将研磨层410固定到研磨组件保持器402。粘合剂层417设置在研磨层410与三维芯406的外表面408之间。三维芯406包括与外表面408相邻的至少一个侧壁409，并且固定元件414将研磨层410固定到三维芯406的一个侧壁409。侧壁409可包括在研磨旋转工具400的一侧上提供支承表面的任何结构。在图5A的示例中，三维芯406包括内层418和外层416。在一些示例中，芯406的至少一部分(诸如内层418)和柄404是金属。例如，如图5A所示，柄404和内层418是整体。在一些实施方案中，柄404和内层418不是整体，并且可由不同的材料构成。

图5B是包括固定元件434的研磨旋转工具420的侧视横截面图，该固定元件将研磨层430固定到研磨组件保持器422。研磨组件保持器422包括柄424和三维芯426。柄424限定旋转工具420的旋转轴线。三维芯426与柄424相邻并且包括外表面428。研磨层430与外表面428相邻，并且包括远离外表面428放置的接触表面432。固定元件434设置在研磨层430的至少一部分上，以将研磨层430固定到研磨组件保持器422。在图5B的示例中，三维芯426包括最大径向尺寸D_c，并且柄424包括最大径向尺寸D_s，使得芯426的最大径向尺寸D_c大于柄424的最大径向尺寸D_s。

图5C是包括固定元件454的研磨旋转工具440的侧视横截面图，该固定元件将研磨层450固定到研磨组件保持器442。研磨组件保持器442包括柄444和三维芯446。柄444限定旋转工具440的旋转轴线。三维芯446与柄444相邻并且包括外表面448。研磨层450与外表面448相邻，并且包括远离外表面448放置的接触表面452。固定元件454设置在研磨层450的至少一部分上，以将研磨层450固定到研磨组件保持器442。在图5C的示例中，芯446的外层456包括保持通道458，使得固定元件454容纳在保持通道458的至少一部分中。

图5D是包括固定元件474的研磨旋转工具460的侧视横截面图，该固定元件将研磨层470固定到研磨组件保持器462。研磨组件保持器462包括柄464和三维芯466。柄464限定旋转工具460的旋转轴线。三维芯466与柄464相邻并且包括外表面468。研磨层470与外表面468相邻，并且包括远离外表面468放置的接触表面472。固定元件474设置在研磨层470的至少一部分上，以将研磨层470固定到研磨组件保持器462。在图5D的示例中，三维芯466包括最大径向尺寸D_c，并且柄464包括最大径向尺寸D_s。芯466的径向尺寸D_c小于柄464的径向尺寸D_s。

在一些示例中，研磨旋转工具可包括芯的外表面与研磨层之间的粘合剂层。例如，如将在图7中进一步解释，在将研磨层联接到外表面之前，粘合剂层可被施加到研磨层的背表面、芯的外表面或两者。在某些实施方案中，粘合剂层包括压敏粘合剂。

本文所讨论的研磨旋转工具的三维芯可具有各种形状。在一些示例中，三维芯的形状可以是以下至少一种：圆柱形、球状、圆锥形、杯形等。本文所讨论的研磨旋转工具的三维芯可由各种材料形成。在一些示例中，三维芯包括至少一种金属，诸如铝6061、2011或2024或者钢4140、W1或01；塑料，诸如尼龙、聚碳酸酯或丙烯酸类；弹性体，诸如腈、含氟弹性体、氯丁二烯、环氧氯丙烷、硅氧烷、氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯、EPDM(乙烯丙烯二烯单体)橡胶、SBR(丁苯橡胶)、丁基橡胶；等等。在一些实施方案中，三维芯可包括泡沫，例如泡沫橡胶。

在一些示例中，三维芯可包括多于一个层。例如，三维芯可包括金属和弹性体，或塑料和弹性体。在一些示例中，诸如图5A和图5C所示，芯的内层和外层分别包括刚性层和弹性层，使得弹性层包括芯的外表面。刚性层可被构造成在抵靠要由研磨旋转工具研磨的基材的表面进行研磨期间为研磨层提供支承，使得接触表面保持基本上平坦。例如，刚性层可包括具有高硬度和/或高弹性模量的材料。弹性层被构造成在基材的研磨期间压缩，使得接触表面可具有与基材的更一致接触。例如，弹性层可包括具有低硬度和/或低弹性模量的材料。在一些实施方案中，刚性层的拉伸模量大于弹性层的拉伸模量。例如，刚性层的拉伸模量可比弹性层的拉伸模量大2倍、5倍、10倍、50倍或甚至100倍。

在一些实施方案中，刚性层和弹性层、或三维芯的任何其它层可各自由根据柔软性选择的材料构成。材料的柔软性可与材料的适形能力关联；一般来讲，较软的材料在给定接触压力下可具有较高的适形能力。柔软性可由刚性支承层和弹性层的每种材料的多种特性来表示并且基于这些特性进行选择。例如，较软的材料可以是具有较低硬度(如使用任何合适的硬度标度，诸如A级肖氏硬度或肖氏硬度OO所指示)的材料、具有较低弹性模量的材料、具有较高压缩率(通常经由材料的泊松比或挠度进行定量)的材料或具有经修改的结构(诸如含有多个气体包裹体(诸如泡沫)等)的材料。

在一些实施方案中，刚性层和弹性层可各自由根据硬度选择的材料构成。硬度可表示刚性支承层和弹性层中的每一者响应于力而变形的量度。在一些情况下，对于刚性支承层和弹性层，可以使用不同标度最适当地测量硬度(例如，针对弹性层的肖氏A硬度计和针对刚性支承层的洛氏标度)。在一些示例中，弹性层具有小于80的A级肖氏硬度。在一些示例中，三维芯(诸如弹性层、刚性层或两者)具有大于25的A级肖氏硬度。在一些实施方案中，刚性层的A级肖氏硬度、肖氏硬度D和肖氏硬度OO中的至少一者大于弹性层的对应的A级肖氏硬度、肖氏硬度D或肖氏硬度OO。

在一些示例中，三维芯包括刚性层，该刚性层包括金属层和与弹性层相邻的塑料层中的至少一者。在一些示例中，三维芯的至少一部分和柄是单一主体。在一些示例中，弹性层包括弹性体、泡沫、织物或非织造材料中的至少一种。合适的弹性体可包括热固性弹性体，诸如例如，腈、含氟弹性体、氯丁二烯、环氧氯丙烷、硅氧烷、氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯、EPDM(乙烯丙烯二烯单体)橡胶、SBR(丁苯橡胶)、丁基橡胶等。

在各种实施方案中，如本文所述的研磨旋转工具可适用于磨削盖板玻璃的边缘或主表面。例如，盖板玻璃可包括各种表面，对于这些表面，小表面面积上的高压可对研磨旋转工具的研磨层形成高剥离力。图6示出了用于电子装置(诸如蜂窝电话、个人音乐播放器或其它电子装置)的盖板玻璃。在一些实施方案中，盖板玻璃500可以是用于电子装置的触摸屏的部件。盖板玻璃500可以是厚度小于1mm的基于氧化铝-硅酸盐的玻璃，尽管诸如厚度小于5mm、小于4mm、小于3mm或甚至小于2mm的其它组合物也是可能的。

盖板玻璃500包括第一主表面502和相反的第二主表面504。一般但不总是，主表面502、504是平坦表面。边缘表面506沿循主表面502、504的周边，周边包括圆形拐角508。边缘表面506在第一拐角处与第一主表面502相交并且在第二拐角处与第二主表面504相交，第一拐角和第二拐角一般围绕基材的整个周边延伸。

为了提供提高的抗裂性和改善的外观，盖板玻璃500的表面(包括主表面502、504和边缘表面506)应被平滑到在盖板玻璃500的制造期间实用的程度。此外，如本文所公开，研磨旋转工具可用于使用先前的CNC机器来减小边缘表面粗糙度，诸如边缘表面506和拐角508。研磨层的粘附性增强的研磨旋转工具可更一致地研磨边缘表面506和拐角508，因为当研磨层保持联接到研磨旋转工具时，研磨层的接触表面可保持完整。

图7是示出用于制造研磨旋转工具的示例技术的流程图，该研磨旋转工具包括将研磨层固定到研磨组件保持器的固定元件。虽然将参考图1B的研磨旋转工具18来描述图7的技术，但是可使用其它组件和研磨旋转工具。

在一些示例中，该方法包括切割研磨材料以形成研磨层，诸如研磨层40(600)。例如，旋转模头切割机可切割研磨材料的片材以形成研磨层40。该模头可被构造成切割研磨层40，使得在将研磨层40联接到三维芯(诸如三维芯36)之后，研磨层40形成期望的接触表面，诸如接触表面42。

在一些示例中，该方法包括在将研磨层40定位在外表面38上之前，将粘合剂施加到外表面38和研磨层40中的至少一者。例如，粘合剂层可被施加到外表面38和/或研磨层40的与接触表面42相反的背衬表面中的一者或两者，以使用粘合剂层的粘附力将粘合剂层40固定到外表面38。在一些示例中，粘合剂层的粘附力小于在期望的操作周期内将研磨层40固定到研磨旋转工具18所需的总固定力。在一些示例中，研磨层40可已包括粘合剂，诸如粘合剂背衬。

该方法包括将研磨层40定位成与研磨组件保持器32的三维芯36的外表面38相邻(610)。例如，研磨层40的背衬表面可基本上接触芯36的外表面38，诸如大于90％的背衬表面接触外表面38。

该方法包括将至少一个固定元件44定位在研磨层40的一部分上，从而将研磨层40固定到研磨组件保持器32(620)。例如，固定元件44可被放置、扣紧、收缩、固化、加热或接受将固定元件44定位在研磨层40上的任何其它动作，使得研磨层40被固定到研磨组件保持器32。

图8是示出用于使用研磨旋转工具研磨基材的示例技术的流程图。虽然将参考操纵图1A的组件10的操作者来描述图8的技术，但是也可使用其它组件和操作代理。操作者提供计算机控制的加工系统12，该计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器20和基材平台22(700)。操作者将研磨旋转工具固定到计算机控制的加工系统12的旋转工具保持器20(710)。如本文所述，研磨旋转工具包括定位在研磨层的一部分上的至少一个固定元件，以将研磨层固定到研磨旋转工具的研磨组件保持器。操作者诸如通过控制器14操作计算机控制的加工系统12，以用研磨旋转工具研磨基材(诸如图1A的基材16)的一个或多个表面(720)。操作者可继续用研磨旋转工具研磨，直到研磨旋转工具需要替换。对于本文所讨论的包括用于将研磨层固定到旋转工具的固定元件的研磨旋转工具，替换研磨旋转工具的周期可大于不包括用于固定研磨层的固定元件的研磨旋转工具。

本公开的所选实施方案包括但不限于以下：

在第一实施方案中，本公开提供了一种研磨旋转工具，所述研磨旋转工具包括：

研磨组件保持器，所述研磨组件保持器包括：

柄，所述柄限定所述旋转工具的旋转轴线；和

三维芯，所述三维芯具有外表面，其中所述三维芯与所述柄相邻；

研磨层，所述研磨层与所述外表面相邻，其中所述研磨层包括接触表面；和

至少一个固定元件，所述至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器。

在第二实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括与所述外表面相邻的至少一个侧壁，并且所述固定元件将所述研磨层固定到所述三维芯的所述至少一个侧壁。

在第三实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案或第二实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层的至少一部分包括突片。

在第四实施方案中，本公开提供了根据第三实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件定位在所述突片的至少一部分上。

在第五实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件仅定位在所述突片的至少一部分上。

在第六实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第五实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层被固定到所述三维芯而不与所述研磨层重叠。

在第七实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第六实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层的所述接触表面包括微结构化表面。

在第八实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第七实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述接触表面包括多个精确成型的磨料复合物。

在第九实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第八实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯的至少一部分和所述柄是整体式主体。

在第十实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第九实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件包括弹性体、塑料、胶带和金属中的至少一种。

在第十一实施方案中，本公开提供了根据第十实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述弹性体是O形环、带、包裹物、可热收缩套筒、螺钉和凸缘中的至少一种。

在第十二实施方案中，本公开提供了根据第十实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述塑料是O形环、带、包裹物、可热收缩套筒、螺钉和凸缘中的至少一种。

在第十三实施方案中，本公开提供了根据第十实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件仅定位在所述突片的至少一部分上。

在第十四实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十三实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属、弹性体和塑料中的至少一种。

在第十五实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十四实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属和弹性体，或者塑料和弹性体。

在第十六实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十五实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括弹性层，所述弹性层包括所述外表面。

在第十七实施方案中，本公开提供了根据第十六实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属层和与所述弹性层相邻的塑料层中的至少一者。

在第十八实施方案中，本公开提供了根据第十六实施方案或第十七实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述弹性层具有小于80的A级肖氏硬度。

在第十九实施方案中，本公开提供了根据十六实施方案至第十八实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述弹性层包括弹性体、泡沫、织物或非织造材料中的至少一种。

在第二十实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十九实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯具有大于25的A级肖氏硬度。

在第二十一实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第二十实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括最大径向尺寸，并且所述柄包括最大径向尺寸，并且其中所述芯的所述最大径向尺寸大于所述柄的所述最大径向尺寸。

在第二十二实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第二十实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括最大径向尺寸，并且所述柄包括最大径向尺寸，并且其中所述芯的所述径向尺寸小于或等于所述柄的所述径向尺寸。

在第二十三实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第二十二实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述芯的至少一部分和所述柄是金属。

在第二十四实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第二十三实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，所述研磨旋转工具还包括设置在所述研磨层与所述芯的所述外表面之间的粘合剂层。

在第二十五实施方案中，本公开提供了根据第二十四实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述粘合剂层包括压敏粘合剂。

在第二十六实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第二十五实施方案中任一项所述的研磨旋转工具，其中所述芯包括保持通道。

在第二十七实施方案中，本公开提供了根据第二十六实施方案所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件容纳在所述保持通道的至少一部分中。

在第二十八实施方案中，本公开提供一种组件，所述组件包括：

计算机控制的加工系统，所述计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台；

基材，所述基材被固定到所述基材平台；和

根据第一实施方案至第二十七实施方案中任一项所述的研磨旋转工具。

在第二十九实施方案中，本公开提供了根据第二十八实施方案所述的组件，其中所述基材是用于电子装置的部件。

在第三十实施方案中，本公开提供了根据第二十八实施方案所述的组件，其中用于电子装置的所述部件是透明的显示元件。

在第三十一实施方案中，本公开提供了一种用于抛光基材的方法，所述方法包括：

提供计算机控制的加工系统，所述计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台；

将研磨旋转工具固定到所述计算机控制的加工系统的所述旋转工具保持器，其中所述研磨旋转工具包括：

研磨组件保持器，所述研磨组件保持器包括：

柄，所述柄限定所述旋转工具的旋转轴线；和

三维芯，所述三维芯具有外表面，其中所述三维芯与所述柄相邻；

研磨层，所述研磨层与所述外表面相邻，其中所述研磨层包括接触表面；和

至少一个固定元件，所述至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器；

操作所述计算机控制的加工系统以使用所述研磨旋转工具的所述研磨层来研磨所述基材的接触表面。

在第三十二实施方案中，本公开提供了根据第三十一实施方案的一种方法，所述方法还包括：

将研磨层定位成与研磨组件保持器的三维芯的外表面相邻，其中所述三维芯与所述研磨组件保持器的柄相邻，其中所述研磨层包括接触表面，其中所述柄限定所述旋转工具的旋转轴线；以及

将至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器。

在第三十三实施方案中，本发明提供了根据第三十二实施方案所述的一种组件，所述组件还包括在定位所述研磨层之前将粘合剂施加到所述外表面和所述研磨层中的至少一者。

实施例

本公开的操作将参照以下详述的实施例另外描述。提供这些实施例以另外说明各种具体和优选的实施方案和技术。然而，应当理解，可做出许多变型和修改而仍落在本公开的范围内。

图9A至图9H是如本文所公开的旋转工具的各种构造的示意图。

图9A是包括套筒固定元件834的研磨旋转工具820的透视图，该套筒固定元件将包括突片的研磨层830固定到研磨组件保持器822，而图9B是图9A的研磨旋转工具820的另一个透视图。研磨组件保持器822包括柄824和三维芯826。柄824限定旋转工具820的旋转轴线，并且由6061型铝制造。三维芯826与柄824相邻并且包括外表面828，并且由6061型铝制造。在图9A和图9B的实施方案中，三维芯826具有球状形状。研磨层830与外表面828相邻并且包括接触表面832。研磨层830是用PSA(购自从明尼苏达州圣保罗3M公司)从578XA-TP2模头切割的。套筒固定元件834定位在研磨层830的突片上并且被加热以引起其收缩，从而将研磨层830的突片固定到研磨组件保持器822。套筒固定元件814为购自伊利诺伊州芝加哥邮政信箱4355号McMaster-Carr(McMaster-Carr，P.O.Box 4355，Chicago，IL)的热缩管。

图9C是包括O形环固定元件854的研磨旋转工具840的透视图，该O形环固定元件将包括突片的研磨层850固定到研磨组件保持器842，而图9D是图9C的研磨旋转工具840的另一个透视图。研磨组件保持器842包括柄844和三维芯846。柄844限定旋转工具840的旋转轴线，并且由6061型铝制造。三维芯846与柄844相邻并且包括外表面848，并且由6061型铝制造。在图9C和图9D的实施方案中，三维芯846具有圆柱形状。研磨层850与外表面848相邻并且包括接触表面852。研磨层850是用PSA(购自从明尼苏达州圣保罗3M公司)从578XA-TP2模头切割的。O形环固定元件854定位在研磨层850的突片上，以将研磨层850的突片固定到研磨组件保持器842。O形环固定元件854为购自伊利诺伊州芝加哥邮政信箱4355号McMaster-Carr的Buna-N材料。

图9E是包括轴向固定元件874的研磨旋转工具860的透视图，该轴向固定元件将包括突片的研磨层870固定到研磨组件保持器862，而图9F是图9E的研磨旋转工具860的另一个透视图。研磨组件保持器862包括柄864和三维芯866。柄864限定旋转工具860的旋转轴线，并且由6061型铝制造。三维芯866与柄864相邻并且包括外表面868，并且由6061型铝制造。在图9E和图9F的实施方案中，三维芯866具有圆柱形状。研磨层870与外表面868相邻并且包括接触表面872。研磨层870是用PSA(购自从明尼苏达州圣保罗3M公司)从578XA-TP2模头切割的。轴向固定元件874定位在研磨层870的突片上，以将研磨层870的突片固定到研磨组件保持器862。轴向固定元件874是具有锥形头部的通用螺纹螺钉。

图9G是包括两个带固定元件894A和894B的研磨旋转工具880的透视图，这两个带固定元件将包括突片的缠绕研磨层890固定到研磨组件保持器882，而图9H是图9G的研磨旋转工具880的另一个透视图。研磨组件保持器882包括柄884和三维芯886。柄884限定旋转工具880的旋转轴线，并且由6061型铝制造。三维芯886与柄884相邻并且包括外表面888，并且由6061型铝制造。在图9G和图9H的实施方案中，三维芯886具有圆柱形状。研磨层890与外表面888相邻并且包括接触表面892。研磨层890是用PSA(购自从明尼苏达州圣保罗3M公司)从578XA-TP2模头切割的。带固定元件894A和894B各自定位在研磨层890的条带上并且被加热以引起其收缩，从而将研磨层890的条带固定到研磨组件保持器882。带固定元件894A和894B是购自伊利诺伊州芝加哥邮政信箱4355号McMaster-Carr的热缩管。

本发明的各种实施方案已进行描述。这些实施方案以及其它实施方案均在以下权利要求书的范围内。

Claims (33)

1.一种研磨旋转工具，所述研磨旋转工具包括：

研磨组件保持器，所述研磨组件保持器包括：

柄，所述柄限定所述研磨旋转工具的旋转轴线；和

三维芯，所述三维芯具有外表面，其中所述三维芯与所述柄相邻；

研磨层，所述研磨层与所述外表面相邻，其中所述研磨层包括接触表面；和

至少一个固定元件，所述至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分之上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器。

2.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括与所述外表面相邻的至少一个侧壁，并且所述固定元件将所述研磨层固定到所述三维芯的所述至少一个侧壁。

3.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层的至少一部分包括突片。

4.根据权利要求3所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件定位在所述突片的至少一部分之上。

5.根据权利要求4所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件仅定位在所述突片的至少一部分之上。

6.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层被固定到所述三维芯而不与所述研磨层重叠。

7.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层的所述接触表面包括微结构化表面。

8.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述研磨层的所述接触表面包括多个精确成型的磨料复合物。

9.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯的至少一部分和所述柄是单一主体。

10.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件包括弹性体、塑料、胶带和金属中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的研磨旋转工具，其中所述弹性体是O形环、带、包裹物、可热收缩套筒、螺钉和凸缘中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的研磨旋转工具，其中所述塑料是O形环、带、包裹物、可热收缩套筒、螺钉和凸缘中的至少一种。

13.根据权利要求10所述的研磨旋转工具，其中所述金属是是O形环、带、包裹物和凸缘中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属、弹性体和塑料中的至少一种。

15.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属和弹性体，或者包括塑料和弹性体。

16.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括弹性层，所述弹性层包括所述外表面。

17.根据权利要求16所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括金属层和与所述弹性层相邻的塑料层中的至少一者。

18.根据权利要求16所述的研磨旋转工具，其中所述弹性层具有小于80的A级肖氏硬度。

19.根据权利要求16所述的研磨旋转工具，其中所述弹性层包括弹性体、泡沫、织物或非织造材料中的至少一种。

20.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯具有大于25的A级肖氏硬度。

21.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括最大径向尺寸，并且所述柄包括最大径向尺寸，并且其中所述三维芯的所述最大径向尺寸大于所述柄的所述最大径向尺寸。

22.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯包括最大径向尺寸，并且所述柄包括最大径向尺寸，并且其中所述三维芯的所述径向尺寸小于或等于所述柄的所述径向尺寸。

23.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述三维芯的至少一部分和所述柄是金属。

24.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，所述研磨旋转工具还包括设置在所述研磨层与所述三维芯的所述外表面之间的粘合剂层。

25.根据权利要求24所述的研磨旋转工具，其中所述粘合剂层包括压敏粘合剂。

26.根据权利要求1所述的研磨旋转工具，其中所述芯包括保持通道。

27.根据权利要求26所述的研磨旋转工具，其中所述固定元件容纳在所述保持通道的至少一部分中。

28.一种组件，所述组件包括：

计算机控制的加工系统，所述计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台；

基材，所述基材被固定到所述基材平台；和

研磨旋转工具，所述研磨旋转工具包括：

研磨组件保持器，所述研磨组件保持器包括：

柄，所述柄限定所述研磨旋转工具的旋转轴线；和

三维芯，所述三维芯具有外表面，其中所述三维芯与所述柄相邻；

研磨层，所述研磨层与所述外表面相邻，其中所述研磨层包括接触表面；和

至少一个固定元件，所述至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分之上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器。

29.根据权利要求28所述的组件，其中所述基材是用于电子装置的部件。

30.根据权利要求29所述的组件，其中用于电子装置的所述部件是透明的显示元件。

31.一种用于抛光基材的方法，所述方法包括：

提供计算机控制的加工系统，所述计算机控制的加工系统包括计算机控制的旋转工具保持器和基材平台；

将研磨旋转工具固定到所述计算机控制的加工系统的所述旋转工具保持器，其中所述研磨旋转工具包括：

研磨组件保持器，所述研磨组件保持器包括：

柄，所述柄限定所述研磨旋转工具的旋转轴线；和

三维芯，所述三维芯具有外表面，其中所述三维芯与所述柄相邻；

研磨层，所述研磨层与所述外表面相邻，其中所述研磨层包括接触表面；和

至少一个固定元件，所述至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分之上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器；和

操作所述计算机控制的加工系统以使用所述研磨旋转工具的所述研磨层来研磨所述基材的接触表面。

32.一种用于制造研磨旋转工具的方法，所述方法包括：

将研磨层定位成与研磨组件保持器的三维芯的外表面相邻，其中所述三维芯与所述研磨组件保持器的柄相邻，其中所述研磨层包括接触表面，其中所述柄限定所述研磨旋转工具的旋转轴线；以及

将至少一个固定元件定位在所述研磨层的一部分之上，从而将所述研磨层固定到所述研磨组件保持器。

33.根据权利要求32所述的方法，所述方法还包括在定位所述研磨层之前将粘合剂施加到所述外表面和所述研磨层中的至少一者。

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