Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости Советский патент 1986 года по МПК B24B55/02 

Изобретение относится к шлифованию, а именно к устройствам охлаждения шлифуемых поверхностей, и может быть использовано при разделении полупроводниковых пластин на кристаллы.

Цель изобретения - повышение качества обработки путем предотвращения попадания загрязненной СОЖ в зону обработки.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - устройство в плоскости круга без оправки, разрез;.на фиг.З - вид А на фиг.; на фиг.4 - сечение устройства Б-Б на фиг.2 (условно повернуто); на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2.

Устройство содержит корпус 1 с внутренней полостью 2 и размещенными в ней оправкой 3 с кругом 4. В корпусе 1 выполнены каналы 5 для подвода СОЖ к отверстиям 6, сообщающим каналы 5 с внутренней полостью 2 и перпендикулярным плоскости круга 4, отверстие 7 для обмыва поверхности детали (пластин) 8 (обрабатываемой детали), расположенное в плоскости круга 4 и выходящее во впадину 9 на торцовой плоскости корпуса 1 эквидистантно окну 10 выхода круга 4. Отверстие 7 выполнено по направлению вращения круга 4. Каналы 5 также сообщены с отверстием 11 для обмыва поверхности детали 8, расположенным в плоскости круга 4 касательно его окружности и направленным против направления его вращения. Отверстие 1 выходит во впадину 9. Канал 12 для отвода отработанной СОЖ (например, прямоугольного сечения) выполнено в виде патрубка 13, установленного на корпусе 1 в направлении вращения и параллельно обрабатываемой поверхности. Нижняя внутренняя поверхность патрубка 13 поднята в зоне круга и опущена у периферии. Во внутренней полости 2 над каналом 12 для выхода отработанной СОЖ выполнены отсекатели в виде секторных выступов 14 с наклонными поверхностями 15 и постоянным зазором 16 относительно поверхностей оправки 3, Поверхности 15 выступов 14 в зоне круга 4 заканчиваются рифлеными поверхностями 17 кольцевых секторов. Зазор между рифлеными поверхностями 17 выступов 14 и плоскостями круга 4 не превышает толщины- круга. На

37401 . . 3

внутренней криволинейной, например цилиндрической, поверхности полости 2 в плоскости круга 4 между выступами 14 и горизонтальной плоскости

5 симметрии корпуса 1 выполнен конический выступ 18, предназначенный для разделения потоков СОЖ полостями 19. Конический выступ 18 выполнен в виде части кольца треугольного се10 чения, установленного основанием на цилиндрической поверхности полости 2 с вершиной в плоскости круга. Конический выступ 18 может быть выполнен за одно целое с корпусом 1. Во внут15 ренней полости 2 выполнены площадки 20, образующие совместно с внутренними торцовыми поверхностями корпуса карманы для СОЖ. Площадки 20 могут быть выполнены наклонными и распо20 ложены вдоль удлиненных сторон окна i О выхода инструмента перед каналом 12 отвода отработанной СОЖ. Плоскости площадок 20 плавно сопряжены с криволинейными (цилиндрическими) по25 |Верхностями каналов 19.

Концы (торцы) площадок 20 подняты над уровнем нижней внутренней поверхности патрубка 13, а под выполнена наклонная камера 21, сообщающая

30 канал 12 отвода отработанной СОЖ с отверстиями 7 и 1I дополнительной подачи СОЖ через впадину 9. По бокам .площадок 20 со стороны оправки выполнены выступы 22, являющиеся продол35 жением .выступа 18.

Отверстия 6 для подачи СОЖ на боковые поверхности оправки 2 приближены к центру ее вращения, так как в этой части энергия струи жидкости доста40 точна для преодоления воздушного сопротивления между поверхностями оправки и стенками каналов 19. В корпусе 1 соосно оправке выполнено отверстие 23 для подвода во внутрен45 нюю полость 2 через зазоры 24 центральной полости корпуса атмосферного

воздуха. I

Устройство работает следующим образом.

После подготовки устройства к работе одновременно с включением приводов вращения круга и подачи изделия во внутреннюю полость 2 корпуса 1 подают СОЖ. Из канала 5 через от55 верстия 6 СОЖ попадает на поверхности оправки 3, преодолевая сопро тивление воздушного потока, засасываемого через отверстие 23 и зазоры

3

24 в полость посредством вакуума, образуемого вращением оправки и круга в замкнутой полости, СОЖ смачивает оправку за счет сил молекулярного сцепления, растекается, подхватывается, а посредством центробежных сил перемещается по ней к периферии круга 3, очищая поверхности оправки и круга от продуктов резания. С поверхностей оправки и круга, вращающихся с линейной скоростью 120-200 м/с, потоки СОЖ стекают на поверхности разделителя и в каналы 19, перемешиваются с воздухом и перемещаются в зону резания. С периферийных поверхностей оправки СОЖ также частично срывается в виде мельчай- щих капель, обладающих линейной ско- ростью, соответствую ;ей скорости круга. Поток СОЖ максимально успевает сорваться с поверхностей оправки и круга в зоне окна выхода круга на рабочую поверхность корпуса. Эти потоки попадают на площадки 20 и по ним направляются в окно I2 выхода отработанной СОЖ. С концов площадок 20 жидкость срывается и подхватывает струи из наклонной камеры, поступившие через отверстия 7,11, окно 10 и впадину 9 и потерявших свою первоначальную скорость после омывания пластины 8. Это достигается за счет того, что струи, срьшающиеся с площадок 20, имеют значительно большую скорость, чем струн, поступавшие в наклонную камеру, тем самым создается эжекционный эффект.

Струи дополнительно подаваемой СОЖ отверстия 7 и П также

374014

отражают выход СОЖ через зазоры между кругом 4 и стенками окна 10 выхода инструмента. От повторного проникновения СОЖ в зону подачи пред- 5 отвращают отсекатели в виде сектор- . ных выступов 14 и рифленые поверхности 17. Нижние поверхности выступов 14, кроме того,обеспечивают направление потоков СОЖ в канал 12 отвода СОЖ .Б зону по- 10 дачи СОЖ повторно попадают лишь потоки, смешанные с воздухом и попавшие к зазорам между выступами и поверхностями оправки и круга. Жидкость, попавшая в зазоры между плоскостями 15 круга 4 и рифлеными поверхностями 17, превращается в турбулентный поток, более интенсивно омывающий периферию круга. Та часть жидкости, которая проникла через зазоры оправки 3 и 20 выступов 14, теряет свою энергию и попадает в каналы 19, в которых, переходя со стенок на поверхности оправки, закручивается, попадает на площадки 20 и прижа- 25 тая к ним вновь поступившими потоками СОЖ выбрасьгеается в отстойник.

Предлагаемое устройство позволяет

значительно снизить загрязненность Q годных кристаллов на пластине путем сокращения проникновения в зону резания загрязненной СОЖ. Это в свою очередь исключает использование щеток при очистке пластин, что уменьшает царапины На кристаллах, а поэтому повышается качество обработки. Кроме того, сокращается время на операции промывки, так как вместо щеток используют струйную мойку.

5

Bud A

21

б- Б

фиг.Ъ

В- В

17

(риг. 5

Составитель Р.Курмаева Редактор В.Ковтун Техред О.Гортвай Корректор с.Черни

Заказ 3235/16 Тираж 740Лодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4