СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРИТОВЫХ ПЛАСТИН Советский патент 1995 года по МПК B24B1/00 

Изобретение относится к технологии изготовления ферритовых изделий и непосредственно применяется на операции получения заданных параметров СВЧ ферритовых пластин после спекания.

Известен способ получения заданных параметров СВЧ ферритовых пластин, основанный на известной качественной зависимости фазового сдвига пластин от их геометрических размеров.

Известный способ практической реализации зависимости фазового сдвига и габаритов СВЧ ферритовых пластин включает измерение массы, высоты и фазового сдвига всех пластин данной партии и при необходимости (когда фазовый сдвиг превышает величину, задаваемую техническими условиями обработку (например, шлифовку) пластин на некоторую высоту. Недостатком такого способа получения параметров является необходимость применения метода проб, т.е. неоднократное измерение фазового сдвига и неоднократная шлифовка каждой партии пластин. Вместе с тем, отсутствие количественной зависимости фазового сдвига и геометрических размеров пластин приводит к технологическим потерям при обработке, в среднем 3% пластин шлифуется до слишком малой высоты, при которой фазовый сдвиг становится меньше минимально допустимой по техническим условиям величины.

Целью изобретения является повышение выхода годных и сокращения объема операционного контроля СВЧ ферритовых пластин.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения параметров ферритовых пластин путем уменьшения размеров пластин после спекания, основанном на зависимости размеров, массы и фазового сдвига, определяют порядковые статистики массы каждой пластины, измеряют фазовый сдвиг на выборке пластин, порядковые статистики которых несут максимальную информацию о распределении фазового сдвига в данной партии, обрабатывают их до минимально допустимой высоты, снова измеряют массу и фазовый сдвиг, после чего разделяют партию на подпартии по массе пластин, границы каждой из которых отличаются на величину допустимого разброса, определяемого по результатам указанного выборочного анализа, и затем уменьшают высоту пластин в каждой подпартии на величину, определенную по формуле
Δh_k= где k=1,2,3, номер подпартии, возрастающий с увеличением пластин, входящих в данную подпартию;
Р_д.н.k, Р_п.н.k нижняя граница массы пластин в k-ой подпартии соответственно до и после обработки;
Δ Р допустимый разброс массы пластин в подпартии после обработки;
K_h коэффициент пропорциональности, определяемый по результатам выборочного анализа.

На чертеже приведен график используемых зависимостей.

Фазовый сдвиг ϕ, масса Р и высота h пластин с достаточной точностью описываются нормальным законом распределения с параметрами и σ_x², где Х соответствующий параметр информативности;
для пластин равной высоты коэффициент линейной корреляции между величинами ϕ и Р превышает 0,9, т.е. в пределах фактического изменения массы с высокой точностью справедливо соотношение
ϕ А + ВР; (1)
при шлифовании пластин линейность зависимости ϕ (Р) сохраняется, коэффициент В практически не меняется, а коэффициент А существенно возрастает;
при расположении пластин в порядке возрастания массы порядковый номер (ранг) массы и фазы каждой пластины данной партии можно считать неизменным в процессе шлифования;
разброс массы и фазового сдвига пластин в партии, характеризуемый величинами σ_p и σ_ϕ возрастает в процессе шлифования пропорционально уменьшению массы;
уменьшение фазы пластины, имеющей массу и фазу ранга i, адекватно описывается уравнением
ϕ_i' a_i + b_i P_i', (2) где ϕ_i' и P_i' фаза и масса пластины ранга i в процессе обработки;
a_i, b_i коэффициенты регрессии i ;
N объем партии.

Все N прямых вида (2) можно считать пересекающимися в одной точке, координаты которой обозначаются как (Р_о, ϕ_о);
Коэффициенты регрессии А, В, а_i, b_i в соотношениях (1) и (2) существенно меняются от партии к партии пластин, что делает необходимым выборочный анализ, в том числе выборочное шлифование каждой партии, для определения величины этих коэффициентов.

Графический анализ зависимостей (1) и (2) позволяет вывести следующие соотношения.

Допустимый разброс массы в i-ой подпартии до обработки:
ΔP_k= (ϕ_o-A_д-BP_д.н.k) (3) где А_д свободный член зависимости (1) данной подпартии до обработки;
ΔP
где ϕ_н,ϕ_в нижняя и верхняя границы допустимого изменения фазового сдвига по техническим условиям;
Р_д.н.k. определяется из рекурентного соотношения
Р_д.н.k.= Р_д.н.k-1 + Δ P_k-1, (4) причем, Р_д.н.1=Р_д.min, где Р_д.min минимальная величина массы пластин данной партии до обработки.

Величина k в соотношениях (3) и (4) возрастает, последовательно принимая значения 1, 2, 3, и т.д. до тех пор пока выполняется соотношение
Р_д.н.k.<Р_д.max, (5) где Р_д.max максимальная величина массы пластин данной партии до обработки.

После разделения партии на подпартии каждая подпартия шлифуется, причем высота пластин уменьшается на величину
Δh_k= (6) где P_п.н.k= (7)
K_h= (8)
P_n.min, P_n.max минимальная и максимальная величины массы пластин в выборке из данной партии после обработки.

Величины ϕ_o, Р_о определяются как координаты точки пересечения прямых линий L_н и L_в, проходящих соответственно через точки (Р_д.min, ϕ_д.min), (P_n.min; ϕ_n.min) и (Р_д.max; ϕ_д.max), (P_n.max; ϕ_n.max) в прямоугольной системе координат (Р, ϕ), где ϕ_д.min; ϕ_д.max; ϕ_n.min; ϕ_n.max соответственно минимальная и максимальная величины фазового сдвига в выборке из данной партии до и после выборочного шлифования.

Предложенный способ состоит из следующих операций:
измерение массы всех пластин данной партии; присвоение каждой пластине ранга;
измерение фазового сдвига на выборке пластин, порядковые статистики которых несут максимальную информацию о распределении фазового сдвига в данной партии;
шлифование пластин выборки, измерение их массы и фазового сдвига;
разделение партий на подпартии по рассчитанным величинам массы;
уменьшение высоты каждой пластины подпартии на рассчитанную величину.

П р и м е р. Берут партию ферритовых пластин марки 4СЧ-2 объемом N=140 шт.

Высота всех пластин одинакова и равна h=5,52 мм. Заданы величины ϕ_н=3,1 и ϕ_в=3,28 (в относительных единицах). Известным способом по выборке объемом 6 шт. с применением порядковых статистик определяют коэффициенты регрессии уравнения (1) до шлифования. В данном случае: ϕ_д 4,65 +0,85 ˙ Р_д (см. фиг. 1), линия ϕ_д (Р_д). По замеренным экспериментальным значениям Р_д.min=9,66 г и Р_д.max= 10,02 г с помощью (1) определяются экстремальные значения фазы ϕ_д.min= 3,55 и ϕ_д.max= 3,86.

Отобранные пластины шлифуются на Δh=0,4 мм (нижний допуск высоты по чертежу h_min=5,1 мм), после чего у них замеряются масса и фазовый сдвиг и снова известным способом определяются коэффициенты регрессии уравнения (1). В рассматриваемом примере P_n.min=8,65 г; P_n.max=9,10 г; ϕ_n.min=2,89; ϕ_n.max=3,29. Соотношения (1) принимают вид: ϕ_n= -4,45+0,85P_n (см.1, линия ϕ_n (P_n).

Через экстремальные точки, обозначенные на фиг. 1 (Р_д.min; ϕ_д.min), (P_n.min; ϕ_n.min) и (Р_д.max; ϕ_д.max), (P_n.max; ϕ_n.max) проводятся прямые L_н и L_в. Точка их пересечения имеет координаты (13,0; 5,67).

По формуле (3); Δ Р₁=0,17 г; по формуле (7) Р_n.н.1=8,87 г; по формуле (8): K_h= 4,82 г/мм; по формуле (6) высота пластин первой подпартии уменьшается на Δ h₁=0,3 мм.

Для второй подпартии по формуле (4): Р_д.н.2 9,83 г; по формуле (3): Δ Р₂ 0,16 г; по формуле (7) и (6) Δ h₂= 0,4 мм; по формуле (4) Δ Р_д.н.3=9,99 г.

В третью подпартию должна входить одна пластина, имеющая массу 10,02 г. Эта пластина вошла в выборку, была отшлифована до высоты 5,12 мм, ее масса стала равной P_n.max 9,10 г, а фазовый сдвиг ϕ_n.max=3,29. При шлифовке данной пластины до минимально допустимой высоты 5,1 мм, ее фазовый сдвиг принял значение 3,26, что удовлетворяет требованиям технических условий.

Разделение партии на две подпартии и уменьшение высоты пластин соответственно на величины Δ h₁, Δ h₂ и позволило получить 139 пластин годных по величине фазового сдвига.

Предложенный способ позволяет снизить трудоемкость контроля в 60-80 раз (в зависимости от объема контролируемой партии), причем выход годных изделий на операции повышается с 97 99%

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРИТОВЫХ ПЛАСТИН путем уменьшения размеров пластин после спекания, основанный на зависимости размеров, массы и фазового сдвига, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных и сокращения объема операционного контроля, определяют порядковые статистики массы каждой пластины, измеряют фазовый сдвиг на выборке пластин, порядковые статистики которых несут максимальную информацию о распределении фазового сдвига в данной партии, обрабатывают их до минимально допустимой высоты, снова измеряют их массу и фазовый сдвиг, после чего разделяют партию на подпартии по массе пластин, границы каждой из которых отличаются на величину допустимого разброса, определяемого по результатам указанного выборочного анализа и затем уменьшают высоту пластин в каждой подпартии на величину, определяемую по формуле

где k 1, 2, 3. номер подпартии, возрастающей с увеличением массы пластин, входящих в данную подпартию;
P_д,н,k, P_п,н,k нижняя граница массы в k-й подпартии соответственно до и после обработки;
ΔP допустимый разброс массы пластин в подпартии после обработки;
K_h коэффициент пропорциональности, определяемый по результатам выборочного анализа.