一种面型曲圆化元件加工装置及加工方法制造方法及图纸

本申请涉及一种面型曲圆化元件加工装置及加工方法，包括：载料盘，所述载料盘一侧形成载料区，所述载料区包括载料平面；驱动轴，所述驱动轴设于载料平面中心点正上方，且驱动轴垂直于载料平面；第一研磨头，第一研磨头一端连接于驱动轴上，第一研磨头包括研磨面，研磨面与载料平面之间的夹角为0

【技术实现步骤摘要】
一种面型曲圆化元件加工装置及加工方法


[0001]本申请涉及一种面型曲圆化元件加工装置及加工方法，尤其是涉及一种面型曲圆化蓝宝石加工装置及加工方法。

技术介绍

[0002]随着现代光学事业的发展，对于光学元件有着更高性能、轻量化和微型化的要求，而在众多类型光学元件中，面型曲圆化元件不仅具有更好的光学性能，能够在半导体、航天、军事等领域大放异彩，且碗状面型曲圆化元件具有极好的自由加工灵活性，可有效加工成用户需要的光学元件形状，且在加工过程中不会影响到其光学性能，在作为光学元件基底材料方面有着举重若轻的地位。
[0003]蓝宝石(α
‑
Al2O3)便是一种集优良光学性能、物理性能和化学性能于一体的多功能氧化物晶体；在光学方面，蓝宝石在紫外、可见光和红外三个波段都保持了非常高的透过率；同时蓝宝石还具有很好的机械性能，有着极高的抗热冲击性能，硬度也非常高，抗磨损性能也非常优异，此外蓝宝石材质的化学性质也非常稳定，不溶于常见的酸和碱性溶液，因此其被广泛应用于半导体、航天、军事等领域。
[0004]目前的面型曲圆化元件加工方式较为单一，由于传统研磨头安装与运动方式的限制，难以加工得到理想的曲圆化形状，因此，如何在保证得到高质量理想表面面型曲圆化元件的同时，还能高效去除面型曲圆化元件表面使表面不产生损伤是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高面型曲圆化元件加工的品质，本申请提供一种面型曲圆化元件加工装置及加工方法。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种面型曲圆化元件加工装置，包括：载料盘，所述载料盘一侧形成载料区，所述载料区包括载料平面；驱动轴，所述驱动轴设于所述载料平面中心点正上方，且所述驱动轴垂直于所述载料平面；第一研磨头，所述第一研磨头一端连接于所述驱动轴上，所述第一研磨头包括研磨面，所述研磨面与所述载料平面之间的夹角为0
‑
30
°
，且所述研磨面靠近载料平面中心一端与载料平面的间距大于研磨面靠近载料平面边缘一端与载料平面的间距。
[0007]通过使用本技术方案中的加工装置，当需要对蓝宝石进行加工时，工作人员可将蓝宝石圆片放置在载料盘的载料区上，然后使用驱动轴带动第一研磨头以驱动轴的轴线做公转运动，在第一研磨头运转过程中，蓝宝石圆片固定不动，第一研磨头以蓝宝石圆片中心为圆心对蓝宝石圆片进行研磨，由于第一研磨头的研磨面与载料平面水平方向整体呈倾斜的状态，使得蓝宝石圆片上表面在第一研磨头的不断打磨下，最终形成规格要求坡度的面型曲圆化元件，从而提高面型曲圆化蓝宝石衬底加工的品质。
[0008]另外，根据本申请的加工装置，还可具有如下附加的技术特征：
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一研磨头活动连接于所述驱动轴侧壁靠近载
料区的一端上，所述第一研磨头与所述驱动轴之间设置有用于调节研磨面与载料平面之间角度的角度调节结构。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一研磨头的研磨面与载料平面之间的夹角为0
‑
10
°
。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一研磨头整体呈扇环形，所述第一研磨头的扇环形内弧一端靠近载料平面中心设置，所述第一研磨头的扇环形外弧一端靠近载料平面边缘设置。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述驱动轴为管状结构，所述驱动轴包括管状柱壳和设于管状柱壳内的中心柱，所述中心柱与管状柱壳之间设有用于研磨液由管状柱壳内向下流至研磨面与待加工圆片之间的通道。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述管状柱壳和/或中心柱朝向载料区的一端连接有第二研磨头。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述驱动轴上设有用于调节驱动轴与载料区之间距离的高度调节结构。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述载料区由载料盘靠近其中心处凹陷形成。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述载料区由柔性吸水材料制成。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述柔性吸水材料为细海绵。
[0018]根据本专利技术的另一方面，提供使用上述加工装置加工面型曲圆化元件的加工方法，包括以下步骤：采用磁流体对面型曲圆化元件的圆片进行粗研磨；采用碳化硼磨料对面型曲圆化元件的圆片进行细研磨。
[0019]另外，根据本申请的加工方法，还可具有如下附加的技术特征：
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述碳化硼磨料浓度为50％
‑
70％。
附图说明
[0021]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0022]图1是本申请实施方式加工装置的整体结构示意图；
[0023]图2是体现第一研磨头的结构示意图。
[0024]附图中各标号表示如下：1、载料盘；11、载料区；2、驱动轴；21、管状柱壳；22、中心柱；3、第一研磨头；4、伸缩杆；5、第二研磨头；6、蓝宝石圆片。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0026]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方
式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0029]为了方便理解本申请实施例提供的面型曲圆化元件加工装置及加工方法，首先说明一下其应用场景，本申请实施例提供的面型曲圆化元件加工装置及加工方法用于面型曲圆化蓝宝石衬底的加工制作，蓝宝石在紫外、可见光和红外三个波段都保持了非常高的透过率，且其还具有优异的机械性能、抗热冲击性能、硬度、抗磨损性，并且其化学性质非常稳定，由此蓝宝石被广泛应用于半导体、航天、军事等领域。
[0030]面型曲圆化元件，特别是面型曲圆化蓝宝石衬底具有极好的自由加工灵活性，可有效加工成客户需要的光学元件形状，且在加工过程中不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面型曲圆化元件加工装置，其特征在于，包括：载料盘，所述载料盘一侧形成载料区，所述载料区包括载料平面；驱动轴，所述驱动轴设于所述载料平面中心点正上方，且所述驱动轴垂直于所述载料平面；第一研磨头，所述第一研磨头一端连接于所述驱动轴上，所述第一研磨头包括研磨面，所述研磨面与所述载料平面之间的夹角为0
‑
30，且所述研磨面靠近载料平面中心一端与载料平面的间距大于研磨面靠近载料平面边缘一端与载料平面的间距。2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述第一研磨头活动连接于所述驱动轴侧壁靠近载料区的一端上，所述第一研磨头与所述驱动轴之间设置有用于调节研磨面与载料平面之间角度的角度调节结构。3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，所述第一研磨头的研磨面与载料平面之间的夹角为0
‑
10。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的加工装置，其特征在于，所述第一研磨头整体呈扇环形，所述第一研磨头的扇环形内弧一端靠近载料平面中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈素春，余雅俊，徐良，刘建哲，占俊杰，林骞，
申请(专利权)人：金华博蓝特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：