Устройство для односторонней доводки плоских поверхностей деталей Советский патент 1980 года по МПК B24B37/04 

1

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть исиользовано для доводки нлоских иоверхностей деталей из различиых ньезо- и иолупроводниковых материалов.5

Известиы устройства для односторонней иолировки иолунроводннковых нластин, содержащне доводочный диск, над которым расиоложены держатели, закренленные шаринрно на вертикальных штоках иневмо- JQ цилнндров и выполиеииые в виде дисков. Каждый пневмоцилиндр служит как для нагружеиия, так и для иодъема держателей. Доводочиый имеет иидпвидуальиый иривод враи,ен11я, а держателям сооб- ,-, щается вращение за счет трения с новерхиоетью диска 1J.

Одним нз недостатков известных устройств является иеилоекост1гость обработанных нластии и возможность ноявлеиня 90 клн1говид юсти. Известно, велич1гаа съема материала является функцией скорости неремещення иластин относительно доводочного диска н величины удельного давления на пластины. Поскольку скоростн перемещеНИИ пластин отлнчаются по велнчине в радиальном направлении держателя, а удельное давление во всех точках обрабатываемых пластин одинаково, то величина съема материала в разных зонах обработки раз- зо

2

лична, что обусловливает, в частноет, ноявление клнновндностн.

Целью изобретения является новышение точности обработки.

Указанная цель достигается тем, что механизмнрнжнма вынолнен в виде диека н снабжен упругой диафрагмой, размещенной между держателем н диском н образующей нолости с выполненными в днске по крайней мере двумя сквозными отверстнямп. Этн отверстня соедшгены с автономными источннкамн сжатого воздуха, нри этом держатель выполнен в виде идентичных секторов, шарнирно закренленных на оси его вращеиня с возможностью осевого перемещения и соединенных друг с другом с возможностью поворота в радиальиом иаправлеиин. Диск механизма устаиовлеи иа осп вран;енпя держателя с но.моииио шарнира.

Такое исполнение устройства обеспечивает компенсацию разности линейных скоростей на новерхности вращающегося доводочного диска за счет ириложення соответствующего давлення, распределенного на новерхностн обрабатываемой пластины в раднальном нанравлении дерл ателя, позволяющего исключить необходимость соблюдения определенного соотношення скоростей вращения доводочного днска и держателя. В результате этого возможно увеличение скорости вращения держателя нри неизменной критической скорости вращения доводочного диска (или при вращении держателя в иаиравлеиии, иротивоноложиом наиравлению вращения доводочного диска), что в конечном итоге иозволяст иовысить точность обработки деталей.

На фиг. 1 изображеио устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство нмеет доводочный диск 1, закрепленный на валу 2 вращеиия с номощыо подшипников. Над диском 1 размещен держатель 3, предназначенный для удержания обрабатываемых деталей, и установленный шариирно на валу 4 вращения, параллельном валу вращения 2, иосрсдством стакана

5.Держатель 3 выполнен в виде диска, разделенного на четыре идентичных сектора

6,щариирио закреиленных на его оси вращения (валу 4 вращения) и соединенных друг с другом с возможностью иоворота в радиальном направлении с номощыо щаровых соединений 7. Соосно держателю 3 установлен механнзм прижима в виде диска 8. Диск 8 шарнирно закреплен иа валу 4 вращения. Диск 8 снабжен унругой диафрагмой 9, выиолиеиной, например, из резины н размещенной между держаге.Км 3 и диском 8. В диске 8 выполнены два сквозных отверстия 10 н И, соединенные с автономными источииками сжатого воздуха и расноложеииые в кольцевых полостях 12, 13, образованных диафрагмой 9. Вал 2 вращения доводочного диска 1 и вал 4 вращения держателя 3 сиабжены индивидуальиыми приводами и установлены на станние (на чертеже не показапо).

Предложенное устройство работает следующим образом.

Обрабатываемые деталн 14, например полупроводпиковые иластииы, с помощью воскового крепления или вакуумиых захватов (иа чертеже не показано) закренляются иа рабочей поверхности держателя 3. С помощью механизма нрижима, образоваиного диском 8 с диафрагмой 9, при иодаче сжатого воздуха в отверстия 10, 11 держатель 3 с деталями 14 опускается до соприкосновения обрабатываемых новерхностей с рабочей новерхпостью доводочного днска 1. Ноеле этого диску 1 и держателю 3 сообщается вращательное от инди.видуальных ириводов, а в рабочую зону подается абразивиая суспензия.

Для получения заданной точности обработки создают нерепад давления иа обрабатываемой детали 14 в радиальиом иаиравлении держателя 3 и тем самым обссиечивают иеодииаковос удельиое давлеипе иа поверхности обрабатываемой дета.чи 14.

Это достигается путем обеспечения заданной разности давления в полостях 12 н 13, расположенных соответственно внутри внутрепиего и внешнего иериметров доводочиого диска 1 путем подключения к отверстиям 10, 11 автоиомных источиикои сжатого воздуха. Нрн этом полученная разность давления нередается на деталь 14 через иосредство секторов 6 держателя 3.

Это достигается тем, что вся система, образоваиная секторами 6, имеет возможность как совместного (всех секторов) перемещения в вертикальиом наиравлении ио о:и вала 4 в пределах установленных зазоров

(ориентировочно 4-5 мм), так и по эле.меитиого неремещення секторов 6 друг относительно друга в вертикальиом наиравлеппи параллельно самим себе, а также с.измененнем угла относительно оси враи1еп11я

,за ечет шаровых соедииений 7 в пределах тех же установлеииых зазоров.

Данное устройство дает возможность исредавать усилие иа обрабатываемые деталн но заданному линейному закону в радиа.:|ьном ианравлеиии, т. е. изменять усилие взап.модействия детали с доводочиым диском в радиальном паправлении, благодаря чему дост111ае ся расншреиие техно.чогпческих возможностей уст)ойстна, так как M()

изготавливать строго 11а)ал..|елы1ые пласiiiHi) (без клппонидности) или с :i;i;iaiiii.iM клином.

Ф о р м у л а и 3 обре т е н н я

1. Устройство для одиосторонией доводки илоских иоверхностей деталей, закренленных на держателе и поджатых к доводочному диску иосредством мехаиизма нрнжима, установленного соосно держателю,

отличающееся тем, что, с нелью иовышеиия точности обработки, механизм прижима вынолнен в виде диска и сиабжеи унругой диафрагмой, размещенной между держателем и диском и образующей полости

с выполненными в диеке но крайней мере двумя сквозными отверстиями, соединенными с автономными источниками сжатого воздуха, ири этом держатель выиолнеи в виде идент} чиых секторов, шариирно закрепленных на оси его вращепия с возможностью осевого иеремещеиия и соединенных друг с другом с возможностью новорота в радиальиом нанравлении.

2. Устройство по и. 1, отличающееся

тем, что диск мехаиизма нрижима установлен на осн враи1,ения держателя с HOMOHU IO шариира.

Источиикн информации, принятые во внимание ири эксиертизе

1. Натент США № 3631634, кл. 51-131, онублик. 1972.