Способ шлифования кристаллических кварцевых элементов

 

Изобретение относится к производству кристаллических элементов и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при изготовлении кварцевых элементов, резонаторов и монолитных фильтров. Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет стабилизации процесса шлифования. При перемещении с определенной скоростью кристаллических кварцевых элементов (ККЭ) 3 кассетой 4 между двумя дисками 1 и 2 и при подаче абразивной суспензии между ними давление притира на обрабатываемую деталь изменяют в зависимости от скорости перемещения ККЭ относительно притира и зернистости основной фракции абразивной суспензии, поддерживая это соотношение постоянным. 1 з.п.ф-лы, 4 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ц1)5 В 24 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЮаЮпд афамйюа сусагюы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.(2 ) 4398961/31-08 (22) 29.03.88 (46) 07 ° 08.90. Бюл. 11 - 29 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) В,И,Дюжиков, В.Н.Баранов и А,M,Áóðöåâ (53) 621.923.9(088,8) (56) Смагин А.Г. Пьезоэлектрические резонаторы и их применение. М,, изд-во стандартов, 1967, с, 260, (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КВАРЦЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к производству кристаллических элементов и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленнос(19ISU(II) 15 2 3 ти при изготовлении кварцевых элементов, резонаторов и монолитных фильтров, Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет стабилизации процесса шлифования, При перемещении с определенной скоростью кристаллических кварцевых элементов (ККЭ) 3 кассетой 4 между двумя дисками 1 и 2 и при подаче абразивной суспензии меж ду ними давление притира на обрабатываемую деталь изменяют в зависимости от скорости перемещения ККЭ относительно притира и зернистости основной фракции абразивной суспензии, поддерживая это соотношение постоянным. 1 э.п, ф-лы, 4 ил., 3 табл.

15832б3

Изобретение относится к технологии производства кристаллических элементов и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при изготовлении

5 кварцевых элементов резонаторов и монолитных фильтров °

Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет стабилизации процесса шлифования, На фиг,! изображена схема реалиэации,способа; на фиг,2 - положение

ККД относительно осей XYZ на фиг.3экспериментальная зависимость относительной производительности П/П от о соотношения PV/d = С; на фиг,4 - зависимость П/П от зернистости фракции порошка, Способ шлифования кварцевых крис." 2О таллических элементов (ККЭ) включает их последовательную обработку суспензиями абразивных микропорошков, представляющими собой взвесь порошка абразивных зерен в жидкости, напри- 25

Мер воде, при соотношении абразива (Т) и жидкости (Ж) в суспензии

0,1 C Т:Ж C 0,3. Шлифование ККЭ осу" ществляется на шлифовально-„ доводочных станках для двусторонней обра- 30 ботки при подаче абразивной суспензии между рабочей поверхностью притира (верхнего 1 и нижнего 2) и обрабатываемой поверхностью ККЭ 3, установленных в отверстиях кассеты 4 (фиг ° 1), При перемещении ККЭ кассетой относительно притира со скоростью V и создании давления P притира на обрабатываемый материал через находящиеся между ними абразивные зер- 40 на последние (абразивные зерна) свободно перемещаются и передают вибраРЧИ -С, при 10 р yH.

10 р

-6 при 10 р < Н

Нl

5Î

Эмпирически полученное соотношение PV/d = С, в соответствии с которым изменяются режимы шлифования, характеризует плотность мощности абразивного воздействия на обрабатывае55 мый материал.

Приведенная на фиг,3 экспериментальная зависимость относительной производительности П/По процесса шлифования от соотношения PV/d = С по де U,03 (dp 3exp(0,11 В) > U ) припуск на сторону на данном переходе (операции), мм; нарушенный слой на предшествующем переходе (операции), мм; допустимый поворот КЭ относительно кристаллической оси

Х в угл, мин; ширина КЭ в направлении кристаллической оси Z Z в мм. ционно-ударным действием кинетическую энергию притира на обрабатываемую поверхность ККЭ. Абразивные зерна разрушают обрабатываемый материал с отделением выколок с поверхности

ККЭ, при этом давление притира на обрабатываемый материал P через абразивные зерна суспензии изменяют в зависимости от скорости перемещения

ККЭ кассетой относительно притира V поддерживая плотность мощности абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность постоянной и равной где С - постоянная „равная

2 Па И (8-12) 10

С мкм

P - давление притира на обрабатываемый материал через абразивные зерна суспензии,Па;

V - скорость перемещения ККЭ кассетой относительно притира, м/с;

d=d - зернистость основной фракции о; микропорошка суспензии в мкм, изменение которой на каждом переходе производят так, чтобы выполнялось услоС1о;, 3 «1и; ) dg где d -зернистость предельной фракп., ции микропорошка в суспензии на данном переходе (опЕрации), мкм; 0;„э

d . — зернистость основной и смежС11 ной фракции микропорошка в суспензии на предыдущем переходе в мкм, а припуск на каждом переходе (операции) определяют из условия

5 158326 казывает, что существует область оп2 тимальных значений С = (8-12) ° 10 в которой изменение давления в гипер болической зависимости от изменения скорости наиболее эффективно влияет

S на повышение производительности.

Эффективность этого влияния еще более возрастает, ели на каждом переходе .(операции) испольэовать микропорошок, предельная фракция которого по размеру зерен была бы не меньше смежной и не больше основной фракции микропорошка предшествующего перехода вследствие того, что минимальный припуск (нарушенный слой), удаляемый на каждом переходе, всегда больше или равен припуску последующего перехода, Это отличие делает процесс эффективным даже при использовании 20 микропорошков без повышенного содержания основной фракции (фиг,4).

Косвенное повышение производительности путем повышения качества обработки и выхода годных КЭ обеспе- 25 чивается условиями обработки, когда при снятии минимального припуска U»„ на каждом переходе удаляют не только нарушенный предшествующей обработкой слой, но и обеспечивают заданное от- 30 клонение от плоскостности и параллельности КЭ, Установлено, что при этом одновременно обеспечивается установившееся значение шероховатости, 3

При снятии большего припуска на обработку вследствие разброса по толщине (из-за погрешностей обработки)

КЭ может произойти их поворот относительно кристаллографической оси Х.

При этом для всех срезов, кроме

X „Y1Z этот поворот не зависит от толщины и длины заготовки, а зависит от поперечного размера В КЭ в направлении оси Z Z

/ 4 33 8 Uì с exp (-0,11 В).

3 6

20х20 мм с завершением процесса шлифованием абразивной суснензией микропорошка электрокорунда белого зернистостью N5 при концентрации абразива в суспензии 0,1 (Т:Ж < 0,3, что обеспечивает шероховатость обработанной поверхности не хуже 0,08 мкм по критерию К . Последовательность переходов, зернистость микропорошкон, режимы и припуски при шлифовании КЭ по известному и предлагаемому способам приведены в табл.1-3.

Способ шлифованчя позволяет в

2,0-2,5 раза снизить припуски при шлифовании и повысить производительность процесса, при этом выход годных кварцевых резонаторов по выход:" ным электрическим и частотным характеристикам не менее, чем на 5-10Х, Формула изобретения

1 ° Способ шлифования кристаллических кварцевых элементов, при котором деталям сообщают перемещения относительно притиров, в зону обработки последовательно подают суспензию абразивных порошков различной зернистости, а давление притиров иа детали осуществляют через абразивные зерна, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки за счет стабилизации процесса, отношение произведения давления притиров на скорость перемещения деталей к зернистости основной фракции микропорошка в суспензии выбирают равным, Па М (8-12 ) 10, при этом нри пе

С ° мкм рехаде с одной зернистости на другую выдерживают условие

dp с

1-1

2. щий

Поэтому значение максимального припуска необходимо ограничить значением, при снятии которого поворот

КЭ вокруг оси Х не выйдет за пределы заданного в соответствии с экспериментально найденным Значением для кварца

U „„4 0,03 (Др)ехр (О, 11 В) .

Пример, Проводилось шлифова» ние кварцевых заготовок с углом сре-. за 35 15 +1 поперечнь1х размеров

dp

1-1

1-1 где d > — зернистость предельной

1 фракции микропорошка суспенции на данном переходе (операции), мкм; зернистость основнои и смежной фракций микропо™ рошка суспензии на предыдущем переходе, мкм.

Способ по и.1, о т л и ч а юс я тем, что припуск на каж1583263 дбм переходе (операции) определяют по формуле (ККЭ) относительно кристал.лографической осн Х,угл,мин.;

В - размер ККЭ в направлении кристаллографической оси Z 7., мм;

0,03(й/3) ехр (0,11 a) ) 0 >.10 р, где U - -припуск на сторону на данном переходе (операции ),мм;

Г и P ) допустииьБ4 поворо f кристал лических кварцевых элементов

P - давление притира на ККЭ через зерна, Таблица 1.10

P 10, Па Ч, м/с

Пе о

Фракционный состав микро порошка по максимальным зернам, мкм

Зернистость

U, мм а M мкм С. микропорошка сред, сред ° сред, м:н

28 20 14

28 20 14 10

28 20 14 10 7

20 14 10 7

14 10 7

10 7

0,17

0,12

0,10

5 0,07

5 3 0,05

5 3 0,04

0,55

50 40

0,20 2,0

Таблица 2

С ° 10

Па ° M мкм С

U, мм

Фракционный состав микропорошка по максимальным зернам, мкм

l0 "К V, Па м/с мин. макс, мин. мин. мин.

1„5 . 8

0,8 8

0„5 8

0,15 0,18 0,15

10 7 5 0 05 0,06. 0,1

10 7 5 3 О, 02 0,03 0,08

;> 0,22 0,27 .—

50 40 28 20 14

20 14

1 М28

2 М10

3 М5

Таблица 3

Базовыи процесс Предлагаемыи процесс

Параметр сравнения г ве °

Количество переходов

Припуск, мм мин на сторону макс.

Заготовка, мм

Плоскопараллельность, мкм

Отклонение угла среза, угл.мин

Выход годных по параметрам, X

0,55

Пе ограничен

20x20xl 4

0,35

+1,5

80-85

l M28

2 М20

3 М14

4 М10

5 М7

6 М5

Пере- Зернисход тость микропорошка

0,22

0,27

20х20х0,7

0,14

+1

85-90

15S 3263

1583263

Составитечь А,Дроздецкий

Техред Л.Сердюкова Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Редактор С.Патрушева

Заказ 2222 Тираж б10 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101