研磨拋光裝置及其研磨拋光方法
2023-06-29 01:59:56
專利名稱：研磨拋光裝置及其研磨拋光方法
技術領域：
本發明涉及一種可以一貫作業的方式進行工件的銑削加工及研磨拋光，以大幅提升研磨拋光品質及加工效率的研磨拋光設備及其研磨拋光方法。
背景技術：
現今光電、半導體、模具等產業，對於其使用零件(如銑、削加工後的工件)的表面精度要求均日益提高，因此，於工件表面進行研磨拋光的精密微細加工已為目前發展的主流加工技術。工件表面的研磨拋光加工，對於一般規則的表面可利用機械方式進行研磨拋光， 但對於形狀複雜的表面(如凹槽表面)則必須仰賴人工進行研磨拋光作業，然而，該人工的研磨拋光方式，除了操作人員必須具有純熟的技術外，其加工效率更難以提升，且研磨拋光的品質已無法滿足日益提高的表面精度要求。另坊間現有一種電化學研磨拋光的加工方法，以取代傳統機械及人工的研磨拋光方式，並提升工件表面的研磨拋光品質，以滿足日益提高的表面精度要求；該電化學研磨拋光方法將工件及工作電極置於具細微磨粒的電泳溶液中，於施以電壓後，即利用電泳沉積的方式，使磨粒吸附沉積於工作電極表面，以使工作電極表面生成具細微磨粒的磨輪，再以該工作電極表面的磨輪與電泳溶液中的工件作相對運動，以進行工件表面的研磨拋光加工；然而，該電化學的研磨拋光方式於使用上，仍有如下的缺弊若工件的表面形狀較複雜時，於施以電壓後，其電場的分布不易控制，將造成工件的表面研磨拋光不均的問題。其必須設置如電泳溶液的容槽及驅動工作電極與工件作相對運動的驅動裝置等專用的設備，一般工件於自動化的工具機上進行銑削加工後，再將工件移至該專用設備上進行研磨拋光，而於操作上相當麻煩，進而影響加工效率。有鑑於此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨的問題深入研究，經過長期努力的研究與試作，終究研創出一種研磨拋光裝置及其研磨拋光方法，並以改善現有技術的缺弊，此即為本發明的設計宗旨。
發明內容
本發明的目的在於提供一種研磨拋光裝置及其研磨拋光方法，解決現有技術所存在的問題。為實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種研磨拋光裝置，其特徵在於，包含有拋光刀具，架置於驅動設備上，其內部設有流道，且在周側開設至少一個與該流道相通的槽孔；以及加壓泵，連通於拋光刀具的流道，以供加壓輸送具有磨粒的研磨液，並由拋光刀具的槽孔輸出研磨液，以研磨液的磨粒衝擊擠壓工件的表面。
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其中，該拋光刀具的周側上環布開設有作直線狀排列的複數個槽孔。其中，該拋光刀具的周側上開設有作螺旋狀排列的複數個槽孔。其中，該驅動設備設有供夾持拋光刀具且能夠驅動旋轉的主軸，以供驅動該拋光刀具旋轉，並使該拋光刀具與工件的表面可沿著預設加工路徑作相對位移，該主軸於內部設有可與拋光刀具的流道連通的通道。其中，該加壓泵的研磨液以水液或以油液混合磨粒。其中，該研磨液的磨粒是包覆有橡膠的氧化鋁微粒。為實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種研磨拋光方法，其特徵在於，包含有將拋光刀具搭配架置於驅動設備上，該拋光刀具內部設有流道，且在周側開設至少一與該流道相通的槽孔；啟動加壓泵進行加壓輸送具有磨粒的研磨液，而由拋光刀具的槽孔輸出研磨液； 以及使拋光刀具及工件的表面沿著預設的加工路徑作相對位移，並以研磨液的磨粒均勻的衝擊擠壓工件的表面。其中，在使拋光刀具及工件的表面沿著預設的加工路徑作相對位移的同時，並驅動拋光刀具旋轉。其中，在將拋光刀具搭配架置於驅動設備上之後，並在啟動加壓泵進行加壓輸送具有磨粒的研磨液之前，該工件在驅動設備上先進行銑削加工。其中，加壓泵進行加壓輸送呈水液狀的研磨液，而在拋光刀具的槽孔輸出高壓的研磨液，使研磨液的磨粒均勻的衝擊工件的表面，而以高壓衝擊的方式在複雜形狀的開放表面上進行研磨拋光。其中，加壓泵進行加壓輸送呈濃稠狀的研磨液，而在拋光刀具的槽孔輸出研磨液， 使研磨液的磨粒均勻的擠壓工件的孔洞表面，而以低壓擠壓的方式在封閉孔洞內進行研磨拋光。與現有技術相比較，本發明具有的有益效果是1.本發明提供一種研磨拋光裝置，其主要包含有拋光刀具、加壓泵及具磨粒的研磨液；該拋光刀具於內部設有流道，且於周側開設至少一與該流道相通的槽孔，該加壓泵以管路連通該拋光刀具的流道，以供輸送具磨粒的研磨液，並由該拋光刀具的槽孔輸出研磨液，另可將該拋光刀具搭配架置於自動化驅動裝置上，以使該拋光刀具及工件的表面可沿著預設的加工路徑作相對位移，並由該拋光刀具的槽孔輸出研磨液，使該研磨液的磨粒均勻的衝擊擠壓工件的表面，而於工件的表面進行自動化的研磨拋光；如此，可以一貫作業的方式進行工件的銑削加工及研磨拋光，進而達到大幅提升研磨拋光品質及加工效率的實用目的。2.本發明提供一種研磨拋光方法，其將該拋光刀具搭配架置於一可為工具機的自動化驅動設備上，以供驅動該拋光刀具及工件的表面可沿著預設的加工路徑作相對位移， 並以加壓泵輸送具磨粒的研磨液，而由該拋光刀具的槽孔輸出研磨液，使該研磨液的磨粒均勻的衝擊擠壓工件的表面，以於工件的表面進行自動化的研磨拋光，而可以一貫作業的方式進行工件的銑削加工及研磨拋光，進而達到大幅提升研磨拋光品質及加工效率的實用目的。
圖1是本發明拋光刀具的外觀示意圖；圖2是本發明的架構示意圖；圖3是本發明另一拋光刀具的外觀示意圖；圖4是本發明於開放表面研磨拋光的動作示意圖；圖5是本發明於開放表面研磨拋光的放大示意圖；圖6是本發明於封閉孔洞研磨拋光的動作示意圖；圖7是本發明於封閉孔洞研磨拋光的放大示意圖。附圖標記說明10-拋光刀具；IOA-拋光刀具；101-流道；102-槽孔；102A-槽孔； 20-加壓泵；201-管路；30-研磨液；31-磨粒；40-驅動設備；41-主軸；411-通道；50-工件；501-表面；60-工件；601-孔洞。
具體實施例方式為對本發明作更進一步的了解，茲舉一較佳實施例，並配合圖式詳述如後請參閱圖1、圖2所示，本發明的研磨拋光裝置，其主要包含有拋光刀具10、加壓泵20及具磨粒31的研磨液30 ；該拋光刀具10的內部設有流道101，且於周側開設至少一與該流道101相通的槽孔102 ；於本實施例中，該拋光刀具10的周側上環布開設有作直線狀排列的複數個槽孔102 ；該拋光刀具10可搭配架置於一自動化的驅動設備40上；在本實施例中，該驅動設備40是一可進行銑削加工的工具機，其設有供夾持拋光刀具10且可驅動旋轉的主軸41，且於該主軸41的內部並設有可與拋光刀具10的流道101連通的通道411， 而可將拋光刀具10架置於驅動設備40的主軸41上，以供驅動該拋光刀具10旋轉，並使該拋光刀具10與工件的表面可沿著預設加工路徑作三軸的相對位移；該加壓泵20供加壓輸送具磨粒31的研磨液30，該並以管路201連通至主軸41的通道411，使研磨液30可經由該管路201、主軸41的通道411及拋光刀具10的流道101輸送，而於拋光刀具10的槽孔 102輸出，進而以該研磨液30的磨粒31衝擊擠壓工件的表面；於本實施例中，其可以水液或油液混合磨粒31，以形成水液狀或濃稠狀的研磨液30 ；該磨粒31的材質可選擇為氧化鋁 (Al2O3)、碳化矽(SiC)或氧化鉻(Cr2O3),另該磨粒31可為包覆有橡膠的氧化鋁微粒。本發明於其他應用上，該拋光刀具的複數個槽孔可作各種型式的排列；請參閱圖 3所示，該拋光刀具IOA的槽孔102A於周側環布開設有作螺旋狀排列的槽孔102A，以使研磨液的磨粒更均勻的衝擊擠壓工件表面。請參閱圖4、圖5所示，本發明運用於開放表面的研磨拋光方法，其以驅動設備40 於工件50上進行銑削加工出呈曲弧狀的表面501後，首先，將該拋光刀具10搭配架置於驅動設備40的主軸41上，並開始啟動加壓泵20進行加壓輸送呈水液狀的研磨液30，該研磨液30即經由該管路201、主軸41的通道411及拋光刀具10的流道101連通輸送，而於拋光刀具10的槽孔102輸出高壓的研磨液30，該驅動設備40並驅動主軸41旋轉，而使拋光刀具10隨著主軸41旋轉，同時，該驅動設備40開始驅動拋光刀具10於工件50的表面501 沿著預設的加工路徑作相對位移，而以該拋光刀具的槽孔102輸出高壓的研磨液30，使研磨液30的磨粒31均勻的衝擊工件50的表面501，而以高壓衝擊的方式於複雜形狀的開放表面上進行研磨拋光；如此，可以一貫作業的方式進行工件50的銑削加工及研磨拋光，進而達到大幅提升研磨拋光品質及加工效率的實用目的。請參閱圖6、圖7所示，另本發明運用於封閉孔洞的研磨拋光方法，其以驅動設備 40於工件60上進行銑削加工出封閉的孔洞601後，首先，將該拋光刀具10搭配架置於驅動設備40的主軸41上，並開始啟動加壓泵20進行加壓輸送呈濃稠狀的研磨液30，該研磨液 30即經由該管路201、主軸41的通道411及拋光刀具10的流道101連通輸送，而於拋光刀具10的槽孔102輸出低壓的研磨液30，以該驅動設備40驅動拋光刀具10旋轉，另驅動該拋光刀具10沿著預設的加工路徑伸入工件60的孔洞601內，使研磨液30的磨粒31均勻的擠壓工件60的孔洞601表面，而以低壓擠壓的方式於封閉孔洞內進行研磨拋光。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解， 在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種研磨拋光裝置，其特徵在於，包含有拋光刀具，架置於驅動設備上，其內部設有流道，且在周側開設至少一個與該流道相通的槽孔；以及加壓泵，連通於拋光刀具的流道，以供加壓輸送具有磨粒的研磨液，並由拋光刀具的槽孔輸出研磨液，以研磨液的磨粒衝擊擠壓工件的表面。
2.根據權利要求1所述的研磨拋光裝置，其特徵在於該拋光刀具的周側上環布開設有作直線狀排列的複數個槽孔。
3.根據權利要求1所述的研磨拋光裝置，其特徵在於該拋光刀具的周側上開設有作螺旋狀排列的複數個槽孔。
4.根據權利要求1所述的研磨拋光裝置，其特徵在於該驅動設備設有供夾持拋光刀具且能夠驅動旋轉的主軸，以供驅動該拋光刀具旋轉，並使該拋光刀具與工件的表面可沿著預設加工路徑作相對位移，該主軸於內部設有可與拋光刀具的流道連通的通道。
5.根據權利要求1所述的研磨拋光裝置，其特徵在於該加壓泵的研磨液以水液或以油液混合磨粒。
6.根據權利要求1所述的研磨拋光裝置，其特徵在於該研磨液的磨粒是包覆有橡膠的氧化鋁微粒。
7.一種研磨拋光方法，其特徵在於，包含有將拋光刀具搭配架置於驅動設備上，該拋光刀具內部設有流道，且在周側開設至少一與該流道相通的槽孔；啟動加壓泵進行加壓輸送具有磨粒的研磨液，而由拋光刀具的槽孔輸出研磨液；以及使拋光刀具及工件的表面沿著預設的加工路徑作相對位移，並以研磨液的磨粒均勻的衝擊擠壓工件的表面。
8.根據權利要求7所述的研磨拋光方法，其特徵在於在使拋光刀具及工件的表面沿著預設的加工路徑作相對位移的同時，並驅動拋光刀具旋轉。
9.根據權利要求7所述的研磨拋光方法，其特徵在於在將拋光刀具搭配架置於驅動設備上之後，並在啟動加壓泵進行加壓輸送具有磨粒的研磨液之前，該工件在驅動設備上先進行銑削加工。
10.根據權利要求9所述的研磨拋光方法，其特徵在於加壓泵進行加壓輸送呈水液狀的研磨液，而在拋光刀具的槽孔輸出高壓的研磨液，使研磨液的磨粒均勻的衝擊工件的表面，而以高壓衝擊的方式在複雜形狀的開放表面上進行研磨拋光。
11.根據權利要求9所述的研磨拋光方法，其特徵在於加壓泵進行加壓輸送呈濃稠狀的研磨液，而在拋光刀具的槽孔輸出研磨液，使研磨液的磨粒均勻的擠壓工件的孔洞表面， 而以低壓擠壓的方式在封閉孔洞內進行研磨拋光。
全文摘要
一種研磨拋光裝置及其研磨拋光方法，其主要包含有拋光刀具、加壓泵及具磨粒的研磨液；該拋光刀具於內部設有流道，且於周側開設至少一與該流道相通的槽孔，該加壓泵以管路連通該拋光刀具的流道，以供輸送具磨粒的研磨液，並由該拋光刀具的槽孔輸出研磨液，另可將該拋光刀具搭配架置於自動化的驅動設備上，以使該拋光刀具及工件的表面可沿著預設的加工路徑作相對位移，並由該拋光刀具的槽孔輸出研磨液，使該研磨液的磨粒均勻的衝擊擠壓工件的表面，而於工件的表面進行自動化的研磨拋光；如此，可以一貫作業的方式進行工件的銑削加工及研磨拋光，進而達到大幅提升研磨拋光品質及加工效率的目的。
文檔編號B24B37/11GK102485423SQ20101059097
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月16日 優先權日2010年12月1日
發明者呂育廷, 莊殷, 楊忠義, 許富銓, 陳再發 申請人:財團法人金屬工業研究發展中心