Устройство для двусторонней обработки деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

М

Ц51) В 24 В 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ О .I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1013237 (21! 3520729/25-08 (22) 13.12.82 (46) 15.04.84. Бюл. Р 14 ,(72) И.В.Кириченко, В.К.Кучеров .и В.А. Маковкин (53) 621. 923. 5 (088. 8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 1013237, кл. В 24 В 37/04, 1981 (прототип ).

„„SU;„; 5787 A (54)(57) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ ДВУСТОРОННЕЙ

ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ по авт.св.Р 1013237, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности обработки, на трехгранных призмах цевок выполнены цилиндрические направляющие, а устройство снабжено фиксаторами, расположенными в нижних кольцах и предназначенными для контакта с гранями призм, .при этом на других концах цевок выполнены аналогичные трехгранные призмы с цилиндрическими направляющими.

1085787

Изобретение относится к механической обработке, в частности к технологическому оборудованию для производства полупроводниковых приборов, и предназначено для механической и химико-механической 5 обработки полупроводниковых пластин при массовом изготовлении диодов, транзисторов и интегральных схем, а также стеклянных заготовок фотошаблонов. 10

По основному авт.св. 9 )0)3237 известно устройство для двусторонней обработки деталей, размещенных между соосно расположенными дисками в гнездах сепараторов, входящих в 15 зацепление с внутренним и внешним цевочными колесами, установленными с возможностью осевого перемещения.

Цевочные колеса снабжены направляющими колонками и выполнены составными из двух соосно расположенных колец, одно иэ которых жестко связано с направляющими колонками, а другое установлено на них с возможностью осевого перемещения и 25 регулирования положения между кольцами. Одни концы цевок имеют форму трехгранных призм и размещены в соответствующих отверстиях нижних колец с воэможностью скольжения.

Другие концы цевок свободно расположены в отверстиях верхних колец и предназначены для взаимодействия с сепараторами. Между верхним и нижним кольцами симметрично установлены пружины сжатия-растяжения, предназначенные для удержания верхних колец в верхнем положении 1 ).

В местах контакта сепараторов на цевках образуются прорези. При достижении глубины канавок, превы- 40 шающей допустимую величину, производят подъем цевок на такую высоту, чтобы касание сепаратора происхо дило ниже выработанной канавки. При выработке цевки по всей длине, что 45 происходит при смыкании нижних и верхних колец, цевки вынимают иэ отверстий в нижних кольцах, поворачивают на 120 и закрепляют в этом положении. При полной выработке це- щ вок в этом положении производят пово рот еще на 120 . При окончательной выработке цевок их заменяют на новые. ! .

Недостатки известного устройства следующие; наличие неиспользуемой части цевок, расположенной в нижнем и верхнем кольцах, которая по величине равна по меньшей мере сумме толщин колец, что сокращает срок службы цевок,.снижает произ- 60 водительность устройства ввиду необходимости остановки его для замены, цевки; сложность и, следовательно, дороговизна изготовления нижнего кольца из-за наличия в нем трехгранных углублений (сложность изготовления таких колец определяется трудностями изготовления трехгранных отверстий со строгим шагом по окружности (точность шага составляет 150200 мкм при требовании 20-30 мкмжд

Целью изобретения является повышение производительности обработки эа счет дальнейшего увеличения срока службы цевок, а также снижение трудоемкости иэготовления цевочного колеса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для двусторонней обработки деталей, размещенных между соосно расположенными дисками в гнездах сепараторов, входящих в зацепление с внутренним и внешним цевочными колесами, установленными с возможностью осевого перемещения, причем цевочные колеса снабжены направляющими колонками и выполнены составными иэ двух соосно расположенных колец, одно иэ которых жестко связано с направляющими колонками, а другое установлено на них с возможностью осевого перемещения и регулирования положения между кольцами, оба конца цилиндрических цевок выполнены в виде трехгранных призм с цилиндрическими направляющими, при этом устройство снабжено фиксаторами, расположенными в нижних кольцах и предназначенными для контакта с гранями призм.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — схема установки наполовину выработанной цевки в цевочном колесе; на фиг.3 и 4 - варианты фиксации цевочного колеса; на фиг.5 цевка; на фиг. 6 — то же,вид сверху. устройство состоит из верхнего 1 и и нижнего 2 дисков, работающих от индивидуальных. приводов вращения (не показаны ) внутреннего и внешнего цевочных колес, составленных из двух колец — верхних 3,4 и нижних

5,6. В верхних кольцах 3,4 выполнены цилиндрические отверстия под направляющие колонки 7, цевки 8,9 (на фиг.1 показаны упрощенно в виде штифтов ), и болты 10,11 соответственно. В нижних кольцах 5,6 ,также выполнены цилиндрические отвер стия 12 под цевки 8,9, на нижнем конце которых имеется трехгранная призма с цилиндрическими направляющими. В нижних кольцах 5,6 выполнены реэьбовые отверстия под болты 10, 11.

Верхнее кольцо 3 внутреннего цевочного колеса жестко закреплено на валу 13, установленном с возможностью вращения и служащим направляющей колонкой для нижнего кольца 5.

) 085787

Между верхними и нижними кольцами симметрично установлены пружины сжатия-растяжения 14,15, предназначенные для удержания верхних колец 3

4 в верхнем положении.

Нижнее кольцо б внешнего цевочного колеса закреплено на двух штангах 16, кинемати . ски связанных посредством регулировочной (ходовой1 гайки 17 и вала 18 с рсдукторами 19, приводимыми в движение от привода )О

20. Верхний притирочный диск 1 закреплен посредством штанги 21. га траверсе 22.

Цевки 8,9 свободно (по скользящей посадке ) вставлены в соосно . )5 изготовленные цилиндрические отверстия 12 (на верхнем кольце не обозначены) в верхних 3,4 и нижних 5,6 кольцах и зафиксированы от проворачивания вокруг оси, например, штифтами 23. На обоих концах цевок 8, 9 выполнены грани 24 под углом

60 друг к другу. Величина грани и соответственно цилиндрической направляющей 25 определяется точност- ными требованиями к планетарному механизму и устройству в целом.

Например, для обработки полупроводниковых пластин оптимальная длина цилиндрической поверхности должна составлять 0,1-0,2 части диаметра цевки. Для определенных требований и конструкций планетарных механизмов возможно изменение количества граней с трех на два или четыре. Наличие трех граней является оптимальным вариантом для всех известных станков, предназначенных для обработки хрупких материалов: стекол, кремния и др. Цилиндрическая направляющая 25 имеет тот же диаметр, что 40 и рабочая поверхность цилиндрических цевок 8,9. Участками (цилиндри-, ческой поверхностью! 25 ценка точно устанавливается н цилиндрическое отверстие 12 нижнего кольца б (фиг. 45

3,4). При этом цевка фиксируется как верхними, так и нижними кольцами, что значительно повышает точность работы планетарного механизма в целом. 50

Высота цевки (фиг.51 выбирается с таким расчетом, чтобы при смыкании нижнего 5 и верхнего 3 колец гарантированно вырабатывалась половина высоты цевки. Высота колец 55 (фиг.21 в сомкнутом положении Ь должна быть меньше половины высоты цевки на величину зазора с

Ъ <1/2 4 +с.

Зазор С выбирают, исходя иэ 60 конкретной конструкции планетарного механизма и условий работы. Исходя иэ требований свободного вращения зубчатого сепаратора, зазор с мож-. но принять равн 3 эти Условия 65 гарантируют полную выработку цилиндрической направляющей 25 поверхнос- ти цевки. Бйирина грани цевок выбирается из условий фиксирования цевки и может быть равна диаметру штифта

23.

Возможны различные варианты фиксации цевок во внутреннем и наружном цевочных колесах: поперечным штифтом 23 (фиг..41 или стопорным винтом 26 (фиг.3) . Аналогично производят изготовление фиксирующих элементов по всему нижнему кольцу.

B случае фиксации винтом против каждой цевки радиально в направлении оси цевки сверлится отверстие и нарезается резьба. В случае фиксации штифтом отверстия снерлятся также радиально н направлении оси цевки, но с некоторым смещением, необходимым для свободного входа конца цевки (фиг.41 . При установке одна из граней ориентируется параллельно оси штифта 23 или перпендикулярно оси винта 26. Цилиндрические поверхности цевок направляются цилиндрическими отверстиями 12 в нижнем кольце б. При фиксации цевки винтом 26 одна из направляющйх

25 прижимается к поверхности отверстия 12. При необходимости вынуть ценку ослабляют винт 26. Кроме приведенных вариантов возможны и другие способы фиксации цевки, например проточкой или канавкой н хностонике цевки, клином, подвижным цилиндрическим стопором и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Верхний диск 1 поднимают транерсой 22 вверх. С помощью гайки устанавливают внешнее цевочное колесо так, чтобы поверхность верхнего кольца на 1-1,5 мм не доходила до плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью диска 2. Аналогично выставляется и кольцо 3. Вращением болтов 10,11 поднимают нижние кольца

5,6 так, чтобы цевки 8,9 выдвинулись на толщину сепаратора 27.

На нижний диск 2 укладывают зубчатые сепараторы 27,, в и>: гнезда загружают обрабатываемые детали 28.

Опускают верхний диск 1 до соприкосновения с деталями 28, подают н зону шлифования абразивную суспензию и включают приводы вращения внутреннего ценочного колеса, верхнего 1 и нижнего 2 дисков.

Сепараторы 27, находясь н зацеплении с ценками 8,0, вращаются вокруг своей оси и при этом вращают детали 28, которые шлифуются до требуемой толщины, неплоскостности и параллельности.

При вращении сепараторов 27 проис. ходит износ цевок 8,9 в местах их

1085787 контакта. В цевках вырабатываются канавки 29 (фиг.2,). При достижении заданных требов ний к деталям 28 привод включают. Верхний диск 1 поднимают на высоту, достаточную для свободного съема обрабатываемы деталей 28.

Внешнее цевочное колесо с помощью привода 20, вала 18, редуктора 19 и штанги 16 опускают вниз так, чтобы цевки 9 располагались ниже плоскости нижнего диска 2 и не мешали выдвижению сепараторов 27 за пределы диска 2. Сепараторы 27 снимают и производят разгрузку обработанных деталей 28.

После разгрузки сепараторы 27 устанавливают на рабочую позицию.

Включением привода 20 поднимают внешнее цевочное колесо .в первоначальное положение и производят новый цикл обработки, как описанО. По мере прорезания канавок 29 съем обработанных деталей 28 производится без опускания внешнего цевочного колеса приводом 20, для чего сепараторы 27 вручную осторожно выводят из прорези, снимают с диска 2 и затем разгружают детали 28.

При выработке половины высоты цевок производят их перестановку.

Полное прорезание половины цевок происходит при поднятом вверх до отказа нижнем кольце б после двухкратного поворачивания цевки и прорезания канавок по трем образующим (это положение показано на фиг.2 ).

После этого цевку вынимают из колец, . устанавливают прорезанной частью вниз и точно так же Фиксируют от проворота и выпадения, наприМер, стопорным винтом 26. Операция переворачивания и фиксации повторяется на всех цевках как внутреннего, так и

5 внешнего цевочного колес. После этого обработка деталей продолжается до полного износа цевок. Характер выработки цевок может быть отличным от показанного на фиг. 2, где между прорезями оставлены пояс10 ки. Например, при обработке толстых деталей, когда применяются соответственно толстые (более 2 мм )сепараторы, прорези можно располагать рядом без поясков. В этом случае конf5 струкция цевки позволяет полностью использовать всю ее поверхность.

Лишь в центральной части необходим невйработанный участок длиной 2 C для фиксации и направления в отвер20 стия верхнего кольца после переворачивания ее.

Предложенная конструкция позволяет более полно вырабатывать цевки, а также повысить точность их уста 5 новки и точность изготовления всего цевочного колеса.

Повышение срока службы цевок обеспечивается возможностью переворота цевки (т.е. использование обеих ее концов) и уменьшением ширины трех гранного хвостовика цевки. Снижение трудоемкости изготовления цевочных колес обеспечивается за счет выполнения отверстий цилиндрическими, а ие трехгранными, а также за счет уменьшения толщины верхнего и нижнего колец благодаря опорной цилиндрической поверхности в нижней части цевки.

1085787

25 2Ф

Фиг.я

25

Составитель A.Êoçëoâà .Редактор С.Тимохина Техред В.Далекорей

Корректор A ° Дзятко

Заказ 2136/14 Тираж 737

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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