Устройство для резки твердых и хрупких материалов Советский патент 1992 года по МПК B28D1/04 

Изобретение относится к области механической обработки твердых и хрупких материалов,преимущественно полупроводниковых, а именно к технологии резки их на пластины алмазными отрезными кругами с внутренней или внешней режущей кромкой.

Известно устройство длярезания строительных материалов, содержащее электромагнитный стабилизатор в виде электромагнитов с клиновидным рабочим полюсом, расположенных по дуге, охватывающей верхнюю часть отрезного круга.

Основным недостатком данного устройства является отосительная сложность его конструктивной реализации. Это обусловлено тем, что для обеспечения достаточной степени стабилизации отрезного круга необходимо точно изготовить и установить симметрично в плоскости отрезного круга несколько электромагнитов.

Известно устройство для резания строительных материалов алмазными отрезными кругами с внешней режущей кромкой

(прототип), содержащее электромагнитный стабилизатор в виде попарно размещенных электрических датчиков перемещений и исполнительных электромагнитов, связанных между собой электрической схемой обратной связи.

Основной недостаток данного устройства - невысокая степень стабилизации отрезного круга. Это обусловлено тем, что устройства, работаюие по принципу бесконтактной электромагнитной стабилизации, характеризуются сравнительно большим периодом успокоения отрезного круга из-за низкой жесткости (повышенной податливости) стыка стабилизатор-воздушный промежуток, пронизанный силовыми линиями магнитного поля,-отрезном круг. В результате происходит запаздывание отработки исполнительными органами сигнала, выработанного датчиками перемещений, что приводит к снижению эффективности стабилизации отрезного круга.

Другим недостатком устройства является невозможность его применения для era(Л

С

-ч о со ю о

билизации отрезных кругов с внутренней режущей кромкой из-за того, что корпус последних выполнен из немагнитной нержавеющей стали.

Цель изобретения - повышение степени стабилизации отрезного круга и расширение области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено силь- фонами с магнитной жидкостью, размещенными в сердечниках электромагнитов стабилизатора с возможностью контактирования с плоскостями отрезного круга.

При подаче напряжения на катушки электромагнитов образующийся магнитный поток воздействует на колеблющийся в осевом направлении отрезной круг с определенной силой Рмагн. (магнитной составляющей демпфирующей силы), возвращая круг в нормальное (стабилизированное) положение.

Помимо силы Рмагн. на круг воздействует сила Ржидк., возникающая из-за контактирования сильфонов, наполненных магнитной жидкостью, с плоскостями отрезного круга (гидравлическая составляющая демпфирующей силы). Силовые линии магнитного поля пронизывают и сильфоны с магнитной жидкостью. В результате воздействия магнитного поля на магнитную жидкость, ее вязкость изменяется, что приводит и к изменению величины силы Ржидк., а, следовательно, и степени демпфирования осевых колебаний отрезного круга.

Таким образом, при применении предлагаемого устройства на отрезной круг воздействует демпфирующая сила F, равная сумме сил магнитного и жидкостного демпфирования:

F Рмагн. + Ржидк.

Это приведет к повышению эффективности стабилизации отрезного круга и ловшению качества отрезаемых пластин.

В случае использования данного устройства при резке кругами из немагнитного материала (например, кругами АКВР с корпусом из нержавеющей стали) демпфирующее воздействие на круг будет оказывать лишь сила жидкостного демпфирования

Ржидк., Т.е. F e РЖИДК.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для резки твердых и хрупких материалов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.

Устройство содержит П-образное основание б. закрепленное на кожухе 7 отрезного круга, электромагниты 2, сильфоны 3 с магнитной жидкостью 4 и антифрикционными прокладками 5. Электрическая схема обратной связи и датчики перемещений условно не показаны.

Устройство работает следующим образом. После установки нового отрезного круга 1 на станок П-образное основание 6 закрепляется на кожухе 7 таким образом, чтобы режущая кромка круга находилась внутри него со одинаковыми зазорами между электромагнитами 2 и плоскостями круга,

при этом подпружиненные сильфоны 3 должны касаться круга своими антифрикционными накладками 5 перед зоной врезания последнего в заготовку 8.

В процессе резки напряжение, подаваемое на электромагниты 2, вызывает появление магнитной силы Рмагн.1 действующей на круг, и усиливает действие гидравлической силы РЖИДК., изменяя вязкость магнитной жидкости 4.

Силы Р магн. и fxfiflK. демпфируют осевые колебания режущей кромки круга, стабилизируя ее положение в плоскости резания.

Предлагаемое устройство так же, как и известное, позволяет управлять процессом

демпфирования колебаний отрезного круга, автоматически выравнивая положение круга в плоскости резания.

В результате применения устройства уменьшается расход разрезаемого материала и повышается качество отрезаемых пластин (за счет меньшей толщины нарушенного слоя и низкой шероховатости поверхности пластин после операции резки слитка).

Формул а изобретения

Устройство для резки твердых и хрупких материалов, преимущественно полупроводниковых, содержащее алмазный отрезной круг с электромагнитным стабилизатором в

виде электромагнитов, расположенных по обе стороны отрезного круга, отличающееся тем, что, с целью повышения степени стабилизации и расширения области применения, устройство снабжено сильфонами с магнитной жидкостью, размещенными в сердечниках электромагнитов-с возможностью контактирования с плоскостями отрезного круга.

А-А

Использование: резка твердых и хрупких материалов, преимущественно полупроводниковых, на пластины алмазными отрезными кругами с внутренней или внешней режущей кромкой. Сущность изобретения: устройство снабжено сильфонами с магнитной жидкостью, которые размещены в сердечниках электромагнитов с возможностью контактирования с плоскостями отрезного круга. 2 ил,

т

фиг. 1

фаг, г