Устройство для обработки плоских поверхностей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (П) )(5)) В 24 В 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3492983/25-08 . (22) 22.09.82 (46) 07.01.84. Бюл,Р1 (72) И.В. Кириченко, B.К.Кучеров и В.T. Комиссаров (53) 621.923.5(088.8) (56) 1. Алмазно-абразивная доводка деталей, НИИМАШ. М., 1972, с.104106, 165. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее два соосно установленных диска с расположенными между ними сепараторами с гнездами для деталей и элементы подачи абразивной суспензии в зону обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения качества и точности обрабОткй, на рабочих поверхностях дисков соосно по схеме зеркального отражения выполнены отверстия разного диаметра, увеличивающегося от периферии и оси диска к средней линии его рабочей поверхности и составляющего

0,1-0,5 диаметра гнезда сепаратора, при этом суммарная площадь отверстий равна 3-7,5% площади рабочей поверхности диска.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в нижнем диске. выполнены каналы, расположенные под острым углом к рабочей поверхности диска и соединяющие отверстия один с другим.

1065166

- 5 ройство .работает следующим об=азам, Пр .: поднятом верхнем диске 1 обраб.-:,тываемые пластины 10 загружаются гнезда сепараторов 9, которые уста::-. .авливаются таким образом на поверхности нижнего диска 2, что входят в зацепление с внешним и внутренним цевочными или зубчатыми колесами, ! связанными с приводом (не показаны)

Верхний диск 1 устанавливается над нижним диском 2 и через кольцевой

5 паз 11 по каналам 12 подводится аб,разивная суспензия в зону обработки.

При включении привода устройства (не показан диски 1 и 2 получают вращение в одну или противоположные стороны, а сепараторы 9 (от другога привода) получают сложное плаФ н етар но е движение вме с1 с абра б атываеьаюти пластинами 10. За счет того, что каналы 12 выходят на рабочую поверхность диска 1 между рядами отверстий 3-5 увеличивается время

65 работы абразивных зерен и обеспечиИзобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для шлифования и доводки плас-тин из твердых хрупких материалов, в частности полупроводниковых подложек и стекол фотошаблонов.

Известны устройства для обработки .плоских поверхностей, содержащие два соосно установленных диска с расположенными между ними сепаратора ми с гнездами для деталей и элементы подачи абразивной суспензии в зону обработки (1) .

В данных устройствах на дисках выполнены канавки шириной 1-2 мм и глубиной 18-25 мм (не менее 1/3 толщины диска), расположенные ра-, диальными рядами и делящими диск на сектора или образующими сетку с квадратными идентичными ячейками.

В таких устройствах ;меньшается образование рисок и сколов на обрабатываемых поверхностях деталей. Это обусловливается тем, что из-эа наличия значительной глубины ка.навок„ обработанная суспензия (шлак) и другие отходы проваливаются rra дно этих канавок, а затем под действием центробежных сил и специально провоДимыми пpQMbIBками вывОДитc5I В сбОр ник, исключая их участие в процессе сбработки.

Однако известные конструкции не исключают образования сколов краев деталей и трещин, образующихся при встрече их с прямыми участками канавок дисков под прямьы углем.

Кроме того, недостатками известных устройств являются также быстрый и неравномерный износ дискон,. особенно в местах повышенного динамического воздействия обрабатываемых деталей на абразивные зерна, что характерно, в первую очередь, для грубой шлифовки, где применяются круп= нозернистые абразивные порошки.,"прилипание" обработанных изделий притертыми поверхностями к рабочим поверхностям дОВОдОчных дискОв за счет наличия значительных контактных площадей, что приводит к бою особеннс хрупких тонких пластин при съеме им после обработки.

Цель изобретения - повышение точности и качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два соосно установленных диска с pacrro= ложенными между ними сепараторами с гнездами для деталей и элементы подачи абразивной суспензии в зону обработки, на рабочих поверхностях обоих доводочных дисков соосно па

° схеме зеркального атражения выполнены цилиндрические отверстия переменного диаметра с увеличением величины диаметра от периферии и оси диска к средней линии его рабочеи поверхности, при этом диаметр отверстий составляет 0,1-0,5 от диаметра гнезд сепараторов с суммарной площадью

3-7,5Ъ площади рабочей поверхности довоцочного диска.

Кроме того, в нижнем диске выполнены каналы, расположенные под острым углом к рабочей поверхности диска и соединяющие цилиндрические отверстия друг с другом.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез;на фиг.2 — вариант выполнения нижнего диска, на фиг.3 — диск, вид сверху, на фиг.4 — то же, в другом варианте.

Устройство для шлифования и полирования плоских поверхностей деталей

coäåpæHT верхний 1 и нижний 2 чугунные доводочные диски. На рабочей по-верхности дисков 1 и 2 выполнены цилиндрические отверстия разного диаметра — -оответственно глухие 3-5 и сквозные 6-8, расположенные соосно по принципу зеркального отражения, например, рядами, Диски 1 и 2 установлены .с возможностью вращения от привода (не показан), а между ними размещены сепараторы 9 с гнездами для обрабатываемых пластин 10, взаимодействующие с внешним и внутренним цевочным или зубчатым колесами (не показаны). В верхнем диске 1 выполнен кольцевой паэ 11, соединений с каналами 12 для подвода абразивной суспензии в зону обработки, размещенными между рядами отверстий

3-5, что увеличивает время работы абразива. Отверстия 3-5 расположены симметрично относительНО оси каналов

12.

1065166 вается равномерное распределение суспензии по доводочному диску.

Абразив, попадая между плас, инами

10 и дисками 1 и 2, срезает и выкалывает кремний (материал пластин .

В процессе обработки накапливается шлам, собирающийся возле передней .кромки (по ходу движения) пластины

10 и при встрече с очередныи цилиндрическим отверстием 3-5 или 6-8 срезается его краем и проваливается внутрь.

3а счет того, что угол сднига на всех участках траектории движения пластины острый и только в одной крайней. точке прямой (чем можно 15 пренебречь), шлам с передней кромки пластины практически не попадает под нее, и тем ".àèûì исключается образование нежелательных царапин на обрабатываемых поверхностях плас- 20 тины 10. При встрече с отверстиями пластина 10 практически не может зацепиться своей кромкой за их края, что исключает возможность технического поьреждения пластины 10. После 25 удаления определенного слоя материала с обрабатываемых пластин 10 прекращают подачу абразивной суспенэии в зону обработки, выключают приводы вращательного движения, и пластины 10 удаляют из зоны обработки устройства. В случае применения крупных абразивных микропорошкон, значительной выработки дисков 1 и 2 и необходимости вследствие этого частой их правки, а также при обработке твердых материалов цилиндрические отверстия наиболее целесообразно располагать радиальными рядами с увеичением диаметров от периферии и си доводочного диска 1 или 2 к сред 40 ей линии его рабочей поверхности в аждом ряду. Такое расположение отверстий обеспечивает равномерный износ рабочих поверхностей дисков, так как выполнено с учетом характе- 45 ра выработки шлифовальников (в середине рабочей полосы шлифовальника, где происходит наибольший износ, цилиндрические отверстия ныполнены соответственно большего диаметра . 5Q по сраннению с другими} . Таким обраром, операция правки дисков полнос тью исключается..

В случае применения мелких(7,5 мкм и менее) микропорошков и пониженной выработки доводочных дисков, например, при финишной обработке и при обработке мягких материалов, цилиндрические отверстия наиболее целесообразно располагать в вершинах прямоугольных ячеек, образующих на рабочей поверхности доводочного диска сетку. Диаметр отверстий целесообразно в данном случае выполнять равными или близкими по размеру, отличающимися в кратное число раз от диаметра гнезд сепараторов, совершающих сложное планетарное движение, что значительно упрощает процесс изготовления дисков и позволяет более равномерно расположить отверстия по площади диска.

Расстояние между отверстиями и их диаметры выбираются исходя из размеров обрабатываемых деталей и характера выработки дисков. Диаметр отверстий выбирается, кроме того, с учетом удобства очистки от шлама, а также размеров обрабатываемых деталей (диаметр наибольшего отверстия должен быть н 2-10 раэ меньше

t размеров обрабатываемых деталей). .Отверстия могут быть как сквозными (фиг.1), так и глухими, соединяющимися между собой посредством выполненного прямолинейным наклонного канала 13 (фиг.2), служащего для принудительного отвода шлама.

Основными особенностями этой сис темы отверстий являются: значительные ьеличины их диаметров, состанляющие 0,5-0,1 части средних размеров обрабатывающих деталей; значительное их количество, суммарная площадь отверстий такова, что они регулируют скорость съема материала диска для обеспечения самоправки, т.е. равномерной по всей площади выработки диска, прак;ически эффект получается при изготовлении 80 отверстий на шлифовальнике диаметрами 440 и 680 мм, при этом суммарная площадь их ссстаэляет 7,5 и ЗЪ от площади всей рабочей поверхности диска соответственно; величина диаметра отверстий изменяется в зависимости от,.>еста расположения питающих отверстий и характера выработки диска, увеличиваясь от центра и краев к средней линии диска, при этом наибольший диаметр отверстия меньше диаметра обрабатываемых деталей в 2-10 раз.

Изготовлен опытный образец устройства, на рабочих поверхностя: чугунных дисков диаметром 660 мм которого выполнены цилиндрические от верстия, при этом крайние (по периферии) отверстия имеют диаметр

10 мм, центральные — 14 и>-, à остальные — 12 мм. Отверстия располо><ены радиальными рядами, которые образуют 12 секторов. Размеры отверстий выбраны из условия распределения интенсивности износа рабочей .поверхности полировальника.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет повысить точность и качество обработки, а также облегчить съем детали с дисков, так как она всегда лежит на одном или нескольких отверстиях диска.

10653 (>(i

1065166

Составитель A. Козлова

Редактор А. Химчук Техред М. Тепер Корректор Г. Огар

Заказ 10971/15 Тираж 742 Подписное

ВНИИПИ- Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .