Способ вибрационной плоскопараллельной доводки Советский патент 1991 года по МПК B24B37/04 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для двухсторонней доводки монокристаллических тонких и хрупких пластин, применяемых в электронной промышленности.

Целью изобретения является повышение качества доводки тонких пластин путем формирования оптимального микрорельефа с равномерным распределением неровностей по спектру шагов.

Свойство обработанной поверхности зависит не только от величины шероховатости, определяемой параметром Ra, но и от формы микронеровностей, которая характеризуется спектральным составом микрорельефа. Под оптимальным понимается микрорельеф, имеющий наименьшую высоту микронеровностей, при отсутствии отдельных впадин и выступов и наиболее равномерное распределение неровностей по спектру шагов.

Способ осуществляют следующим образом.

Подлежащие вибрационной плоскопараллельной доводке пластины размещают в водиле между притирочными дисками. Включением электромагнитного вибровозбудителя притирочным дискам сообщают поступательные круговые антифазные движения, а водилу и пластинам - вращательное движение вокруг центра их осей.

После одного оборота водила изменяют направление его вращения, одновременно реверсируя поступательные круговые антйо со

о

ю сл

фазные движения притирочных дисков и изменяют амплитуду поступательных круговых движений на величину ДА, определяемую из условия:

д. Амакс Амин

п

где Амакс и А мин - диапазон амплитуд эффективной обработки,

п - количество оборотов водила, определяемое по формуле

п -- , t

где Т - время длительности цикла обработки,

t - время одного оборота водила.

При движении деталей совместно с водилом каждое абразивное зерно оставит на детали след в виде спирали шириной, равной двум амплитудам колебаний. На протяжении одного оборота водила на детали окажется сетка из спиралей одинаковой ширины, но образованных разными абразивными зернами,

Вероятность полного наложения каких либо спиральных следов в этом случае близ- ка к нулю. При втором обороте водила существует вероятность попадания абразивных зерен в свои Ьледы, а следовательно, образование более глубоких впадин. Если при втором обороте уменьшить амплитуду коле- баний, то все зерна опишут эквидистантные траектории со спиральным следом меньшей ширины, а вероятность совпадения собственных следов будет равна нулю.

При реверсировании колебаний прити- рочных дисков после каждого оборота в работу резания вступают противоложные грани каждого абразивного зерна, что способствует самозатачиванию зерен и полностью исключает совпадение каких либо следов. Таким образом, будет сформирован микрорельеф с равномерно распределенным спектром и предельно низкими сглаженными неровностями.

Например, если цикл обработки Т со- ставляет 5 оборотов водила, а диапазон амплитуд эффективной обработки находится в пределах 0,5-5 мм, то изменение амплитуды поступательных круговых движений дисков за один оборот водила составляет:

Амакс АМИН 5 - 0.5

п5

В случае, когда вращение водила осуществляется от колебаний притирочного диска, время одного оборота водила t определяется из условия

t

ДА

0,9 мм.

4 (Амакс Амин) .(Аиа

0-v

где R - радиус водила; v- частота круговых движений Дисков

Амакс - АМИН

-- - средняя амплитуда поступательных круговых движений притирочных дисков.

Например, радиус водила R 250 мм, максимальная амплитуда круговых движений дисков Амакс 5 мм, минимальная АМин 0,5 мм, частота круговых движений дисков V- 25 Гц, тогда время t одного оборота водила составляет 7 с.

Если цикл обработки Т 2 мин, то изменение амплитуды ДА поступательных круговых движений дисков за один оборот водила равно 0,26 мм.

При алмазной доводке монокристаллических пластин по предлагаемому способу зерно подвергается воздействию усилий, быстро изменяющихся во времени и по направлению, что исключает образование глубоких царапин на пластине, так как зерна не смогут находиться в закрепленном состоянии длительное время. Поскольку каждое зерно абразива может пройти только по эквидистантной сложной траектории, то на поверхности пластин формируется оптимальный микрорельеф с равномерным распределением неровностей по спектру шагов.

Производительность процесса несколько ниже за счет частичного снижения амплитуд колебаний, но это снижение существенно перекрывается повышением достигаемого качества поверхности.

Формула изобретения

Способ вибрационной плоскопараллельной доводки тонких пластин, при которой их размещают во вращающемся водиле между притирочными дисками, совершающими поступательные круговые антифазные движения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества доводки путем формирования оптимального микрорельефа с равномерным распределением неровностей по спектру шагов, направление вращательного движения водила после каждого его оборота изменяют на обратное, одновременно реверсируют поступательные круговые антифазные движения притирочных дисков и изменяют их амлитуду на величину ДА, определяемую по формуле

ДА

где Амакс и Амин - диапазон амплитуд обработки;

п - количество оборотов водила

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для двухсторонней доводки монокристаллических тонких и хрупких пластин, применяемых в электронной промышленности, а также прецизионных деталей в машино- и приборостроении. Целью изобретения является повышение качества доводки путем формирования оптимального микрорельефа с равномерным распределением неровностей по спектру шагов. Для этого изменяют направление вращения водила после каждого оборота на обратное. Одновременно реверсируют поступательные круговые антифазные движения притирочных дисков и измеряют их амплитуду на величину, которая зависит от числа оборотов водила за цикл обработки, радиуса во: дила, средней амплитуды поступательных круговых движений притирочных дисков и частоты их круговых движений. При этом каждое абразивное зерно может пройти только по эквидистантной сложной траектории, формируя микрорельеф с равномерным распределением неровностей по спектру шагов. сл