Инструмент для гидродинамического полирования плоских деталей Советский патент 1986 года по МПК B24B37/04 B24D17/00 

Изобретет } относится к металлообработке, касается полирования плоских заготовок и может быть использовано при обработке полупроводниковых пластин.

Целью изобретения является повы- тение производитб,пьности обработки путем увеличения угла взаимодействия абразивных частиц суспензии с поверхностью обрабатываемой детали,

На фиг. показан инструмент, вид с тория; па фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Инструмент I выполнен в виде диска, на рабочей торцовой поверхности которого имеются радиальные канавки 2, расположенные между плоскими горизонтальными участками 3. В окружном направлении (кольцевом сечении) А-А канавки вьтолнены вогнутыми, а образующая профиля каждой канавки описана кривой

,

где h - глубина канавки;

X - текущая координата ширины

канавки при k - коэффициент пропорциональности, ,42A 10 -0,37j

6 - ширина канавки. Особенностью канавки, образующая профиля которой вьтолнена по кривой вида , является то, что в точке контакта образующей с плоским горизонтальным участком касательная проведенная к образующей, составляет с плоским горизонтальным участком инструмента угол 90, Поэтому вектор скорости абразивных частичек суспензии, скользящих при обработке вдоль поверхности канавки по криволинейной траектории, постепенно изменяет свое направление и на выходе частичек из области канавки совпадает с касательной. Таким образом, направление вектора скорости абразивных частичек составляет угол с плоским горизонтальным участком инструмента, равный 90°. А так как поверхность обрабатываемой деталк параллельна плоскому горизонтальному участку инструмента то,следовате: -зко, вектор скорости составляет ,, также угол, равный 90° , Поэту гу значительно большая часть кииртичгской энергии абразивны частиц чятрячивается на разрушение поверхности лг-эготовки, и, таким об

0

412

разом, возрастает производительность обработки.

При k О,42410 тонкий слой сус- прнзии между инструментом и обрабатываемой деталью теряет свою сплошность, в результате чего значительно снижается производительность обработки и ухудшается качество обрабатываемой поверхности. При ,37 существен но падает гидродинамическое давление в области канавки, в результате чего обрабатываемая поверхность детали начинает контактировать с рабочей поверхностью инструмента, что приводит к повреждению обрабатываемой поверхности детали, появлению царапин и преждевременному износу инструмента.Инструмент работает следующим образом.

При вращении инструмента в объеме абразивной суспензии к нему подводят плоскую деталь, которая, также может совершать плоскопараллельное движение. При этом за счет набегающего потока суспензии в канавках инструмента в зоне обработки возникают скачки гидродинамического давления, благодаря которым деталь плавает над рабочей поверхностью-инструмента с некоторым очень маленьким зазором. Благодаря aктивнo ry току суспензии в зазоре между инструментом и деталью, абразивные частицы сталкиваются с поверхностью детали, в результате чего происходит ее разрушение и удаление необходимого припуска. I

Образующую профиля канавки можно также описать в полярных координатах

В

1-t-f sin f

где В -щирина канавки;

Р -радиус вектора;

ч -текущий угол (0-90 );

t -эксцентриситет образующей

о

, где Ь, - глубиВХо

на канавки при . При , т.е. когда ft , образующая представляет собой часть окружности; при , т.е. когда Ь , образующая представляет собой часть эллипса при 1, 5 т.е. когда 8 li, образующая представляет собой гиперболу, образующие профиля канавок также обеспечивают движение абразивных частиц на

5

0

5

0

выходе иэ канавки под углом, равным или близким 90 по отношению к плоскости обрабатываемой детали.

Применение предлагаемого инструмента при обработке полупроводниковых пластин большого диаметра суспензиями, содержащими мелкодисперсные порошки окиси . а1:1юминия,циркония или кремния, позволяет повысить производительность обработки на 17- 22% без ухудшения качества получаемой поверхности.

- у4 (развернуто)

Редактор А.Ворович

Составитель Т.Петухова Техред А.Кравчук

Заказ A572/I7 Тираж 740Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

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

0IAt.Z

Корректор А.Тяско