SU1119831A1 - Устройство дл обработки плоских поверхностей - Google Patents

Abstract

. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее по меньшей мере один доводочный диск, планетарный механизм, образованный концентрично размещенными внешним и внутренним цевочными колесами и сепараторами , наход щимис  в зацеплении с цевками колес, выполненными в виде смонтированных в колесах осей с установленными на них втулками и прижимными шайбами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности обработки путем увеличени  срока службы.деталей планетарного механизма, внешн   поверхность каждой втулки эксцентрична относительно ее внутренней поверхности , а прижимна  шайба установлена с зазором относительно торцовой поверхности втулки, при этом втулка своей наименьшей толщиной ориентированы к оси вращени  доводочного диска, ,а отношение величины е эксцентриситета к наибольшему зазору d между контактирующими поверхност ми сепара-б тора и втулки выбирают в пределах 1,5 1 1,1.

Description

Изобретение относитс  к абразивной обработке, в частности к технол гическому оборудованию дл  производ ства полупроводниковых приборов, предназначено дл  химико-механической обработки (шлифовки, полировки) полупроводниковых пластин при массовом изготовлении диодов, транзисторов и интегральных схем, и может быть использовано в стекольной, маши ностроительной и т.д. отрасл х промьппленности дл  полировки плоских изделий из хрупкого твердого материала: рубина, сапфира и стекла. Известно устройство дл  двусторой ней полировки, содержащее верхний и нижний полировальные (доводочные) диски, соединенные друг с другом посредством трех штифтов. Нижний диск установлен на валу шпиндел , )который кинематически св зан с приводом вращени . На нижнем диске закреплено внутреннее цевочное колесо , а внешнее - установлено неподвижно на опорах станины. Зубчатые кассеты (типа сепаратора) с обрабатываемыми детал ми наход тс  в зацеп лении с внутренним и внешним цевочны ми колесами, которые представл ют собой кольца из дюралюмини  с запрес сованными в них цевками, выполненными в виде осей с установленными на них втулками (в виде трубок из нержа веющей стали), жестко закрепленными через прижимные шайбы с помощью гаек D. По мере возникновени  в процессе обработки прорезей на втулках послед ние открепл ют, поворачивают таким образом, чтобы в месте контакта вТул ки с сепаратором не было прорезей, и снова закрепл ют с помощью гаек. При полном износе втулок осуществл ют их замену на новые. В устройств за счет использовани  сменных втулок удалось несколько увеличить срок службы цевок. Однако известное устройство не ре шает проблему возникновени  наклепа на зубь х сепараторов при больших контактных усилител х со всеми выте кающими отрицательными последстви ми Быстрый износ втулок и зубьев сепараторов , особенно при больших контактных усили х, требует и частой замены, что приводит к значительным потер м времени. Кроме того, не исключена возможность прорезани  вслед за втулкой и самой оси цевки. что приводит к выходу из стро  всего цевочного колеса, замена или ремонт которого св заны не только с временными потер ми, но и с применением специальной оснастки, требующей производственных площадей дл  ее размещени . Таким образом, недостаток известного устройства дл  обработки плоских деталей выражаетс  в низкой производительности обработки, обусловленной быстрым износом деталей планетарного механизма. Цель изобретени  - повышение производительности обработки путем увеличени  срока службы-деталей планетарного механизма. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  химико-механической обработки плоских деталей, содержащем по меньшей мере один доводочньш диск, планетарный механизм, образованный концентрично размещенными внешним и внутренним цевочными колесами и сепараторами, наход щимис  в зацеплении с цевками колес, вьшолненными в виде смонтированных в солесах осей с установленными на них втулками и прижимньми шайбами, внешн   поверхность каждой втулкн эксцентрична относительно ее внутренней поверхности , а прижимна  шайба установлена с зазором относительно торцовой поверхности втулки, при этом втулки своей наименьшей толщиной ориентиро-, ваны к оси вращени  доводочного диска. а отношение величины е эксцентриситета к наибольшему зазору d между контактирующими поверхност ми сепаратора и втулки выбирают, в, пределах : 1,,1 На фиг.1 схематично показано устройство дл  обработки плоских деталей , общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на,фиг.1; на фиг,3 - конструкци  цевки; на фиг.4 механизм взаимодействи  цевок с сепаратором; на фиг.5,6,7 - различные варианты выполнени  втулок. Устройство содержит верхний 1 и нижний 2 доводочные диски (фиг.1), установленные соосно и кинематически св занные с приводами вращени  их вокруг своих осей, планетарный механизм , включающий в себ  концентрично установленные внутреннее 3 и внешнее 4 цевочные колеса, кинематическ св занные с приводом 5 планетарного механизма, и зубчатые сепараторы 6 дл  размещени  обрабатьшаемых деталей 7, наход щиес  в зацеплении с цевками 8 названных колес. Верхний доводочный диск 1 снабже приводом вертикального перемещени . Нижний доводочный диск 2 и внутреннее цевочное солесо 3 закреплены на одном залу и вращаютс  от одного привода 5 с равными угловыми скорос т ми. Цевка 8 содержит ось 9 (фиг.З) запрессованную в цевочное колесо 3, втулку 10, шайбу 11 и .гайку 12. Зазор S между торцов&й поверхностью втулки 10 и шайбой 11 предназначен . дл  раскрепощени  втулки 10, обеспечени  ее свободного вращени  .вокруг оси 9. Величина эксцентриситета е между внутренней и внешней поверхност ми вту.шси 10 выбираетс  с таким расчетом, чтобы в процессе обработки обеспечивалс  принудительный поворот втулки 10 вокруг оси 9 цевки 8 за счет контактного усили  со стороны зуба сепаратора 6, В рассматриваемом случае величина эксцентриситета е составл .ет 2 мм. Втулки 10 цевок 8 своими наименьшими толщинами обращены (ориентирова ны) к оси вращени  доводочных дис- ,ков 1 и 2 Форма втулки 10, точнее ее внешней поверхности, зависит от типа примен емого планетарного механизма . Дл  механизма с малой угловой скоростью вращени  1сепараторов (по сравнению со скоростью вращени  доводочных дисков) предпочтительна втулка с внешней поверхностью в виде цилиндра (фиг.З), дл  механизмо

с малым соотношением угловых скоростей вращени  сепараторов, доводочных дисков и цевочных колес (близким к 1) предпочтительна втулка в виде кулачка с углом пор дка 20 - ЗОмежду его 45 грач ми - боковыми поверхност ми (фиг.6).Ее эквивалентом  вл етс  цилиндрическа  втулка с приваренными к боковым поверхност м плоскими лепестками - управл ющими флажками 50 (фиг,7). При выборе формы втулки и определении величины эксцентриситета между ее поверхност ми руководствуютс  не только соотношением угловых скоростей вращени  притирочных дис- 55 ков и деталей планетарного механизма , но и величиной контактной плот щадкй, завис щей от угла контактипосредством которых осуществл етс  двусторонн   обработка деталей (шлифовка или полировка).

В моменты контактировани  в процессе обработки вершина зуба сепаратора 6, действу  на боковую поверхность втулки 10 цевки 8 с определенным усилием F, действзтощим на плечо а (фиг.4), поворачивает втулку 10 в направлении действи  силы. При это :уменьшаетс  толщина упора, создаваемого телом втулки 10, и зуб сепаратора 6, двига сь вперед, посто нно выбирает образующийс  зазор, в результате чего раст гиваетс  (увеличиваетс ) врем  действи  контактного усили  со стороны зуба сепаратора 6 на единицу площадки контактного п т14 ровани  зубьев, сепараторов 6, с втулками 10 цевок 8 и св занной с величиной зазора d между ними (фиг.4). Чем меньше угол контактировани  и больше величина зазора, тем больше должна быть величина эксцентриситета е и величина угла между гран ми кулачка. Это обсто тельство учтено в соотношении 1,5 -j 1,1, выведенном экспериментальным путем дл  определени  величины эксцентриситета между поверхност ми втулки 10. Устройство работает следующим образом. 1 Верхний доводочньш диск 1 поднимаетс  на высоту, удобную дл  обслуивани  (250 мм), на нижний диск 2 укладываютс  сепараторы 6 таким образом , чтобы их зубь  вошли в зацепление с цевками 8 внутреннего 3 и внешнего 4 цевочных колес (фиг.2). В гнезда (окна) сепараторов 6 укладывают обрабатываемые .детали 7, например полупроводниковые (кремниевые) пластины. Верхний доводочный диск 1 опускаетс  до касани  с детал ми 7 и включаютс  приводы вращени  верхнего 1 и нижнего 2 доводочных дисков, и приводы внутреннего 3 и внешнего 4 цевочных колес (приводы 5 планетарного механизма). За счет разности скоростей вращени  внутреннего 3 и внешнего 4 цевочных колёс сепараторы 6 обкатываютс  между доводочными дисками 1 и 2 и одновременно вращаютс  вокруг своих осей. При этом обрабатьшаемые детали 7 перемещаютс  по сложной .траектории, совершают планетарные движение между дисками.

$ 1

на. Это эквивалентно снижению удельных нагрузок на контактируемые между собой детали.

Поскольку втулка 10 (за счет зазора между ее торцовой поверхностью и шайбой It) имеет возможность свободно вра цатьс  вокруг оси 9, то при контактировании ее с зубом сепаратора 6 происходит взаимное скольжение их поверхностей в одном и том же направлении и замена трени  поко , имеющего место в известных устройствах, на трение; скольжени . Это вызывает увеличение площади контактировани  (примерно в 1,5 - 7 .раз в зависимости от размеров сепа;раторов , цевок и цевочных колес) и соответственно уменьшаютс  .удельные нагрузки.

19831

По окончании процесса (цикла) обработки, определ емом толщиной деталей 7,.приводы вращени  выключаютс , верхний доводочный диск 1 5 поднимаетс , и обработанные детали 7 выгружаютс  из сепараторов 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет в несколько раз снизить градиент динамических ударных нагрузок со стороны 3|уба сепаратора на втулку цевки, приблизить их по величине к статическим нагрузкам, в результате - значительно увеличиваетс  срок службы деталей планетарного механизма и сокращаютс  непроизводительные потери времени на их замену, что повышает производительность работы устройства.

ffiut.Z

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее по меньшей мере один доводочный диск, планетарный механизм, образованный концентрично размещенными внешним и внутренним цевочными колесами и сепараторами, находящимися в зацеплении с цевками колес, выполненными в виде смонтированных в колесах осей szzzrzs

   Фиг! θ
2. 2TS м__ с установленными на них втулками и прижимными шайбами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки путем увеличения срока службы.деталей планетарного механизма, внешняя поверхность каждой втулки эксцентрична относительно ее внутренней поверхности, а прижимная шайба установлена с зазором относительно торцовой поверхности втулки, при этом втулка своей наименьшей толщиной ориентированы к оси вращения доводочного диска, .

   ,а отношение величины е- эксцентриситета к наибольшему зазору d между контактирующими поверхностями сепара-б тора и втулки выбирают в пределах юо Ьэ

   1 1119831 2