Режущий инструмент

 

Союз Советски к

Соцналнстнческнк

Республик

<й 1451

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 28.11. 80 (21) 3009543/25-08 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 30.05.82. бюллетень Ре 20

Дата опубликовании описания 30. 05. 82 (5l)M. Кл.

В.24 D 17/00//

В 24 В 37/04

1оеударетва пый комитет

СССР по делам пзебретепкй и открытии (53) УДК 621 922. . 076.(088. 8) .

1 »»»,»

К.ф.Скворцов, О.И.Нестеров и В.Г.Кафтанать,в.,

1

1 с

1 1 »»g

" -"-».»-.., Ф»

"т (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) PЕЖУЩИЙ ИНСТРУИЕНТ

Изобретение относится к техноло гии механической обработки деталей машин и приборов и может найти приме. нение при механическом и химико-механическом шлифовании свободным абразивом подложек интегральных микро- схем из полупроводниковых и изоляционных материалов.

Известна конструкция режущего инструмента, содержащего закрепленное в суппорте станка основание, на котором установлена рабочая часть с нагревателем и режущим элементом.

Линейное расширение рабочей части под действием нагрева позволяет компенсировать износ режущего элемента в процессе обработки 313.

Однако указанный инструмент харак теризуется недостаточно высокой точностью обработки.

Цель изобретения - повышение точ:ности обработки свободным абразивом.

2 Для достижения поставленной цели коэффициент линейного расширения материала основания меньше, чем у материала рабочей части не менее чем в 3 раза.

На фиг. 1 показан инструмент в рабочем положении; на фиг. 2 — рабочая часть с нагревателем.

При обработке на план1пайбе 1 станка с обрабатываемыми заготовками 2 основание 3 инструмента с рабочими элементами 4 приводится во вращение от приводного вала 5, на который насажена система колец токосъемника 6 со щетками 7..

Рабочие части элемента 4ic режущи ми элементами 8 установлены на основании 3 инструмента. Режущий элемент 8 крепится к рабочей поверхности элемента 4 посредством винтов 9.

К основанию 3 элемент 4 крепится винтами 10 и гайками 11. В полости рабочего элемента 4 расположен нагревательный элемент 12, поме1451 (с1. 10 = 22 град- ; Е = 1,1 х х 10 кгс/см ) . Корпуса имеют высоту Р = 2 см, площадь поперечного сечения стенок F =. 0,64 см, площадь рабочей поверхности каблука

F = 2 см. Максимальная температура нагрева корпусов 75 С, температура не нагретых рабочих частей

20оС.

10 Невысокая температура нагрева корпусов рабочих частей (75 С) обусловлена требованиями малой инерционности термочувствительной системы, которая должна достаточно быстро нагреваться и охлаждаться. !

В результате нагрева термочувствительных элементов до указанных температур рабочие части должны получить удлинение 6 0

26 Результаты испытаний приведены . в таблице.

Материал рабочей части

УдлинеНие hP.

MKM (теоретическое) Сталь 40

Сталь ОХ18Н10

Латунь ЛМцй-55-3-1

1,3

О, 092

0,11

О, 126

О, 095

О, "3

2,4

O,084

Если принять систему СПИД станка для доводки абсолютно жесткой, то приращение давления при этом достигло бы значений 4-7 МПа, однако так как жесткость системы СПИД станков составляет (2-4) 104кгс/см, а модуль Юнга материалов корпуса рабочей части соответственно Е=(1,0-2,2)х х 10 кгс/см, то можно считать, что давление, вызванное температурным расширением рабочей части, изменяется примерно на 23 от теоретически рассчитанного для абсолютно жесткой системы СПИД. Результаты 50 экспериментов подтверждают корректность принятого допущения, так как отличаются от рассчетных значений давлений не более чем на 15, Таким образом, для создания мало- 5S инерционной термочувствительной упругой системы необходимо применять корпуса рабочих частей из стали с

3 93 щенный в фарфоровую трубку 13, выводы 14 которого подключены к системе колец токосъемника.

Для обеспечения стабильности процесса обработки деталей с высокой точностью необходимо создавать перераспределение давлений в зонах обработки в диапазоне до 504 от номинального значения давления. Так как в практике шлифования свободным абразивом номинальное значение давления не превышает 0,25 МПа, то диапазон изменения давлений в зонах обработки при нагревании каблуков должен составлять до 0,125 МПа.

Проводятся испытания инструмента .с корпусами рабочей части из стали

40 (с 10 = 12,4 град, Е = 2 2 х х 10 кгс/см ), стали ОХ18Н10 (с(. 1О = 17,7 град "; Е = 2,1 х х 10 кгс/см Ч, латуни ЛМцИ-55"3-1 риращение давления в зоне бработки h Р, МПа оретическое Экспериментальное б. ° 10 = (jф-18) град,Е = (2,0-2,2)х х 10 кгс/см -. Применение материалов е меньшими значениями с потребует более высокого температурного нагрева, что повышает инерционность системы, а использование материалов корпусов с eL 7 20 10 град нецелесообразно, так как такие материалы (медные сплавы, баббиты) имеют меньший модуль упругости, и следовательно, рабочие части будут создавать меньшие давления.

Материал основания должен иметь низкий коэффициент линейного расширения cL =(3-4) ° 10 град для исключения влияния нагрева участков основания на перераспределение давлений в зоне обработки, Кроме того, материалы с низким d. обладают малой теплопроводностью, что. необходимо для обеспечения независимого действия термочувствительных элементов.

Наличие в конструкции термочувст вительных элементов рабочих частей позволяет в процессе обработки осуществлять групповую регулировку усилия прижима рабочих элементов к обрабатываемым поверхностям заготовок в соответствии с заданной программой нагружения. Это позволяет повысить производительность обработки за счет сокращения непроизводительных потерь машинного времени при индивидуальной регулировке усилия прижима рабочих частей к заготовке и стабилизировать точность обработки при переходе от одной партии деталей к другой.

Формула изобретения.

1. Режущий инструмент, содержащий основание, на котором расположена

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 689781, кл. 8 23 8 1/00, 1977.

931451

6 рабочая часть с нагревателем и режущими элементами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности обработки свободным абразивом, коэффициент линейного расширения материала основания меньше, чем у материала рабочей части.

2. Инструмент по и.1, о т л ич а ю шийся тем, что коэффици10 ент линейного расширения материала основания меньше, чем у материала рабочей части не менее чем в

3 раза.

4 . Е

ВНИИПИ Заказ 3614/17 Тираж 832 Подписное

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