DE3024136C2 - Anbaugerät zum Abrichten und Schärfen einer Innenlochtrennschleifscheibe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät zum Abrichten und Schärfen der diamantbestückten Innenlochtrennschleifscheibe einer insbesondere zum Herstellen dünner Scheiben aus sogenannten Halbleiterwerkstoffen verwendeten Maschine, π»·« einem Schleifwerkzeug aus Korund oder Siliciumcarbid.

Innenlochtrennschleifscheibep bestehen aus einem dünnen, in seiner Mitte mit einem Innenloch versehenen Blatt, bei dem der Randbereich des Innenloches mit einem Schleifbelag versehen ist der aus Diamant- oder Bornitridkörnern mit einem Durchmesser von beispielsweise 50 μ besteht, die in einer galvanisch niedergeschlagenen Bindung, beispielsweise aus Nickel, gehalten sind. Der Schleifbelag bedeckt dabei die innenliegende, zylindrische Umfangsfläche des Innenloches sowie die daran angrenzenden Randabschnitte auf den beiden Außenseiten des Blattes.

Derartige Innenlochtrennschleifscheiben werden eingesetzt um den Schnittverlust beim Trennen von Werkstücken aus einem hochwertigen Material niedrig zu halten und um Werkstücke mit geringen Maßabweichungen, sehr geringen Dicken und hohen Oberflächenqualitäten zu erzeugen. In der Praxis werden sie auch als so Innenlochsägen bezeichnet.

Die begrenzte Seitenstabilität einer solchen Innenlochtrennschleifscheibe macht es jedoch erforderlich, die am Schleifbelag auftretenden Kräfte möglichst niedrig zu halten, damit Kantenausbrüche, Risse und ein Verlaufen der Scheibe während des Schnittes und damit die Bildung von Mulden oder Wölbunigen am Werkstück vermieden werden. Üblicherweise treten dennoch bei Innenlochtrennschleifscheiben nach unterschiedlicher Einsatzdauer Störungen auf, die auf einen ungleichmäßigen Verschleiß der Schleiffläche zurückzuführen sind. Diese Störungen müssen unverzüglich beseitigt werden, wenn die Ausschußrate niedrig gehalten werden soll. Noch zweckmäßiger ist es jedoch, wenn derartige Störungen vorbeugend verhindert werden.

Um eine ungenügend schneidende Innenlochtrennschleifscheibe abzurichten, ist es bekannt, einen Schärfstein aus AI2O3 oder SiC von Hand oder maschinell am Schleifbelag des Innenloches stehend anzusetzen. Bei diesem Verfahren kann aber der Schleifbelag unsymmetrisch verformt oder auch dort abgetragen werden, wo es nicht erwönscht ist, wie beispielsweise an den Randbereichen des Innenloches, so daß die wirksame Schneidbreite vermindert wird. Diese bekannte Methode zum Abrichten kann außerdem nur von besonders geübtem Bedienungspersonal mit einem hohen Ausbildungsstand fachgerecht durchgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Gerät zu schaffen, mit dem ein maß- und formgenaues Abrichten und Schärfen des Schleifbelages einer Innenlochtrennschleifscheibe möglich ist, ohne daß es einer besonderen Handfertigkeit des Bedienungspersonals bedarf, wobei hinsichtlich des Ausmaßes der Schärfung des Schleifbelages noch eine verbesserte Wirkung erzielt werden solL

Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß das Schleifwerkzeug als von einem Motor angetriebene Topfschleifscheibe ausgebildet ist, deren Drehachse in der Ebene der Innenlochtrennschleifscheibe liegt

Da sich bei einem solchen Gerät bereits unmittelbar nach seiner Inbetriebnahme die Oberfläche des relativ weichen Abrichtwerkzeuges entsprechend der Geometrie des Innenlochs zu einer kegelförmigen Oberfläche ausbildet erfolgt fortlaufend ein Abrichten allein des innen im Loch liegenden Schleifbelages von zwei, und zwar entgegengesetzten Richtungen her, so daß das Abrichten schneller und genauer erfolgt, als wenn die Körner des Schleifbelages lediglich von einer Seite her durch das Abrichtwerkzeug beaufschlagt würden, wie es der Fall ist bei Anwendung des bekannten Schärfsteins. Durch das erfindungsgemäße Gerät wird die Bindung zwischen den Diamant- oder Bomitridkörnern in größerem Ausmaß entfernt und die Körner werden stärker freigelegt, als es bisher möglich erschien. Außerdem wird das von der Innenlochtrennschleifscheibe beim Bearbeiten eines Werki..:Ockes mitgenommene Werkstückmaterial und der Sägeschlamm schneller und besser abgetragen. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn mit der Innenlochtrennschleifscheibe Werkstücke aus Silicium hergestellt werden, um daraus chipartige Halbleiterelemente zu erstellen, da Silicium in hohem Maße eine schmierende Eigenschaft besitzt, die zu Verschmutzungen des Schleifbelages führt. Der Vorteil der Erfindung liegt damit vor allem in einer hohen möglichen Vorschubgeschwindigkeit beim Trennen unter Anwendung verhältnismäßig geringer Schnittkräfte.

Weiterhin wird das Abrichten einer Innenlochtrennschleifscheibe bei ihrer erstmaligen Inbetriebnahme beschleunigt Dieses Abrichten ist notwendig, weil eine neue Innenlochtrennschleifscheibe regelmäßig Rundlauffehler aufweist.

Außerdem haben Schnittkraftmessungen ergeben, daß die Schnittkräfte um etwa 25% und mehr gesenkt werden, wenn mit dem Gerät zum Schärfen und Abrichten in einem regelmäßigen Zyklus gearbeitet wird, und es wurde beobachtet, daß sich die Einlaufzeit der Innenlochtrennschleifscheibe und die Anzahl an Ausschußwerkstücken enticheidend vermindert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Innenlochtrennschleifscheibe im Quer-

schnitt,

Fig,2 den Ausschnitt II aus Fig, 1 in vergrößertem Maßstab und

Fig,3 ein erfindungsgemäßes Anbaugerät zum Abrichten und Schärfen von Innenlochtrennschleifscheiben im praktischen Einsatz,

Die in der Zeichnung wiedergegebene Innenlochtrennschleifscheibe 1 besteht aus einem dünnen Blatt aus Metall, das in seiner Mitte mit einem Innenloch 2 versehen und außen in Spannringen 3 und 4 gehalten ist, um die Stabilität zu verbessern.

Beträgt der Außendurchmesser D der Innenlochtrennsdileifscheibe 1 etwa 200 bis 700 ram, so besitzt das Innenloch 2 einen Durchmesser A von 80 bis 240 mm. Die Dicke 2: der Scheibe ί beträgt in derartigen Fällen lediglich 0,1 bis 0,15 mm.

Der Rand des Innenloches 2 tcägt einen Schleifbelag 5, der aus einer Bindung besteht, in der Schleifkörner aus Diamant oder Bornitrid gehalten sind. Die Breite Tdes Schleifbelages beträgt 0,2 bis 0,3 mm. Das entspricht der Schnittbreite. Die wirksame Höhe Xdes Schleifbelages beträgt 0,1 bis 0,3 mm, die Gesamtlänge X\ 1,8 bis 33 mm. Bei der Darstellung nach F i g. 2, bei :sr es sich um eine schematische Wiedergabe handelt, wird der Ausgangszustand vor Inbetriebnahme der Innenlochtrennschleifscheibe 1 wiedergegeben. In diesem Zustand ist der innenliegende Schleifbelagteil abgerundet Nach einer Ingebrauchnahme tritt jedoch eine Abflachung ein. Dazu trägt eine Abrichtung bei, für welche die Benutzung einer Topfschleifscheibe 6 vorgesehen ist, deren Drehachse 7 von einer Antriebswelle gebildet wird, welche mit einem Motor 8 verbunden ist Die Topfschleifscheibe 6 besteht aus AI2O3 oder SiC und hat einen Durchmesser von beispielsweise 15 mm. Da ihre Drehachse 7 in der Ebene der Innenlochtrennschleifscheibe 1 liegt und deren Mitte M schneidet, wird die Innenseite des Schleifbelages 5 fortlaufend gleichzeitig von zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen her abgerichtet, Pas Abrichten und Schärfen des Schleifbelages 5 der Innenlochtrennschleifscheibe 1 kann in zeitlichen Intervallen und zwar auch während des Abtrennens eines Werkstückes erfolgen.

Für eine genaue geometrische Ausrichtung und eine Zustellung der Topfschleifscheibe 6 in zeitlichen Intervallen ist diese zusammen mit dem Motor 8 mit einem Tragarm 9 verbunden, der in Richtung des Doppelpfeiles 10 mittels einer Mikrometerschraube 11 hin und her verstellbar ist Es versteht sich, daß anstelle der Mikrometerschraube 11 beispielsweise auch ein handelsüblicher Schrittmotor gegebenenfalls auch zusätzlich vorgesehen werden kamt

Die Mikrometerschraube 11 und die weiterhin mit ihr verbundenen Teile ruhen auf einem schwenkbaren Arm 12, der durch ein Drehgelenk 13 mit einem ortsfesten Teil 14 des Gerätes verbunden ist, so daß die Topfschleifscheibe 6 mit dem Motor Raus der Ebene der Innenlochtrennschleifscheibe 1 seitlich herausgeschwenkt werden kann. In der Arbeitsstellung wird die Topfschleifscheibe 6 gehalten dürr¹' Abstützen von einem Stützkörper 16, auf den und »on dem weg der Tragarm 9 entsprechend dem Doppelpfeil 15 geschwenkt werden kann.

Durch die Benutzung der Mikrometerschraube 11 ist es möglich, das Abrichten und Schärfen in einem kontrollierten Ausmaß durchzuführen. Durch die einstellbare, dem wirklichen Schärfbedarf angepaßte Zustellung wird die wirksame Höhe des Schleifbelages 5 der Innenlochtrennschleifscheibe 1 nicht unnötig verschlissen. Außerdem ergibt sich, daß die Schärfung des Schleifbelages 5 nur von seiner Stirnseite her vorgenommen wird, so daß die wirksame Schnittbreite 7"des Schleifbelages 5 durch die Schärfung nicht vermindert wird und die ideale Profilform des Schleifbelages 5 während der gesamten Lebensdauer der Trennschleifscheibe erhalten bleibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Anbaugerät zum Abrichten und Schärfen der diamantbestückten Innenlochtrerjischleifscheibe einer insbesondere zum Herstellen dünner Scheiben s aus sogenannten Halbleiterwerkstoffen verwendeten Maschine, mit einem Schleifwerkzeug aus Korund oder Siliciumcarbid, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug (6) als von einem Motor (8) angetriebene Topfschleifscheibe ausgebildet ist, deren Drehachse (7) in der Ebene der Innenlochtrennschleifscheibe (1) liegt

   Z Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zustellen der Topfschleifscheibe (6) gegen die Innenumfangsfläche der Trennschleifscheibe (1) das Gerät eine Mikrometerschraube (11) aufweist

   3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Topfschleifscheibe (6), der Motor (8) urd die Mikrometerschraube (11) von einem um eine paraiiei zur Achse der Topfschleifscheibe (6) verlaufende Achse schwenkbaren Arm (12) getragen