SU828266A1

SU828266A1 - Device for grinding body-of-revolution shaped articles

Info

Publication number: SU828266A1
Application number: SU762344519A
Authority: SU
Inventors: Юрий Павлович Безсалов; Валентин Александрович Дулин; Геннадий Александрович Доброхотов; Виталий Федорович Бандик; Виктор Михайлович Ходяк; Юрий Николаевич Веселин; Николай Никифорович Данилейко
Original assignee: Предприятие П/Я А-3135
Priority date: 1976-04-12
Filing date: 1976-04-12
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к механической обработке твердых и хрупких материалов, преимущественно полупроводниковых, и предназначено дл шлифовки по наружному диаметру заготовок, выполненных в виде тел вращени с целью придани им цилиндрической формы.The invention relates to the machining of solid and brittle materials, mainly semiconductor materials, and is intended for grinding the outer diameter of workpieces made in the form of bodies of rotation in order to give them a cylindrical shape.

Полупроводниковые заготовки (слитки) имеют форму, близкую к цилиндрической с переменным наружным диаметром. Дл придани слиткам правильной цилиндрической формы с сохранением их геометрической оси, что необходимо дл проведени дальнейших операций по созданию полупроводниковых приборов, слитки калибруют-обрабатывают по наружному диаметру на различных шлифовальных устройствах.Semiconductor blanks (ingots) have a shape that is close to cylindrical with a variable outer diameter. To give the ingots a regular cylindrical shape while preserving their geometrical axis, which is necessary for carrying out further semiconductor device development operations, the ingots are calibrated-processed by the outer diameter on various grinding devices.

Известен универсальный круглошлифовальный станок, содержащий станину, расположенный на нем шлифовальный круг с приводом дл его вращени , суппорт и расположенное на нем устройство дл закреплени обрабатываемого издели и его вращени , содержащее переднюю и заднюю бабку и поводковый хомуток 1.A universal circular grinding machine is known, comprising a frame, a grinding wheel with a drive for rotating it, a caliper and a device for fixing the workpiece and its rotation located on it, containing a front and rear headstock and a drive yoke 1.

При обработке на данном станке полупроводниковый слиток, к торцам которого приклеивают специальные центры дл установки их в передней и задней бабках, вращают с помощью поводкового хомутикаWhen machining a given machine, a semiconductor ingot, to the ends of which special centers are glued to be installed in the front and back headstock, is rotated using a powered clamp

и совместно с суппортом перемещают относительно шлифовального круга в продольном п поперечном направлени х. Станок обеспечивает получение полупроводниковыхand together with the caliper move relative to the grinding wheel in the longitudinal and transverse directions. The machine provides semiconductor

слитков правильной геометрической формы в виде цилиндра, однако при этом не сохран етс положение геометрической оси слитка. Перед приклеиванием к слитку центры производ т обработку его торцовыхingots of a regular geometric shape in the form of a cylinder, however, the position of the geometric axis of the ingot is not preserved. Before gluing to the ingot, centers are machined

поверхностей, при этом вследствие переменного диаметра слитка невозможно получить плоскости торцев строго перпендикул рными к геометрической оси слитка. Кроме того, при обработке на данномdue to the variable diameter of the ingot, it is impossible to obtain the plane of the ends strictly perpendicular to the geometric axis of the ingot. In addition, when processing on this

станке производительность процесса невелика , так как шлифование производ т за несколько проходов вследствие перепада размеров слитка по диаметру в различных его сечени х.The machine productivity of the process is small, since grinding is carried out in several passes due to the size difference between the ingot and the diameter in its various sections.

Известно устройство дл шлифовани изделий , наиболее близкое по техническому решению к изобретению, содержащее станину , шлифовальный круг с горизонтально расположенной торцевой рабочей поверхностью , привод дл его вращени и опорный элемент 2.A device for grinding products, the closest to the technical solution to the invention, comprising a frame, a grinding wheel with a horizontally located end working surface, a drive for its rotation, and a supporting element 2 are known.

При обработке на данном з стройстве заготовку прижимают к опорному элементу (упору) и шлифовальному кругу и вращают . Производительность работы при этомWhen machining on this device, the workpiece is pressed against the support element (stop) and the grinding wheel and rotated. Productivity at the same time

увеличиваетс , так как заготовка шлифуетс одиовременно по всей длиие, однако геометрическа ось обработанного издели не совпадает с геометрической осью заготовки , поскольку прижим заготовки к шлифовальному кругу и ее враш;ение осуществл ют вручную. Отклонение геометрической оси слитка после его шлифовки по наружному диаметру от первоначального положени составл ет более 1-2°.increases, since the workpiece is polished at the same time over the entire length, however, the geometrical axis of the processed product does not coincide with the geometrical axis of the workpiece, since the workpiece is pressed against the grinding wheel and dusted; The deviation of the geometric axis of the ingot after its grinding in the outer diameter from the initial position is more than 1-2 °.

Целью изобретени вл етс иовышение точностн сохранени положени геометрической оси издели , имеюш,его переменный наружный диаметр, ири его обработке, а также автоматическое прекраш,ение обработки издели при достижении заданного размера по диаметру.The aim of the invention is to improve the accuracy of maintaining the position of the geometrical axis of the product, having its variable outer diameter, or processing it, as well as automatically terminating the treatment of the product when the specified diameter size is reached.

Достигаетс это тем, что устройство дл шлифовки изделий, выполненных в виде тел Браш,ени , содержащее станину, шлифовальный круг с горизонтально расположенной торцевой рабочей поверхностью, привод дл его вращени и опорный элемент снабжено ведущим элементом, выполненным в виде вращающегос валика с упругим покрытием, установленным на станине с возможностью перемещени в направлении обрабатываемого издели , а опорный элемент выполнен в виде двух параллельно расположенных вращающихс валиков, один из которых закреплен на станине, а другой с возможностью перемещени относительно нее - в направлении неподвижного валика. Кроме того, вращающийс валик с упругим покрытием снабжен механизмом ограничеии перемещени , содержащим рычаг и фиксатор, выполненный преимущественно в виде эксцентрикового кулачка, при этом валик с упругим покрытием расположен на одном конце рычага, а фиксатор - на другом, а ось вращени подвижно закрепленного валика опорного элемента расположена ниже оси вращени неподвижного валика.This is achieved by the fact that the device for polishing products made in the form of Bras bodies, containing a frame, a grinding wheel with a horizontally located end working surface, an actuator for its rotation, and a supporting element provided with a driving element made in the form of a rotating roller with an elastic coating, mounted on the frame for movement in the direction of the workpiece, and the supporting element is made in the form of two parallel-arranged rotating rollers, one of which is fixed to the frame, the other movable relative thereto - in the direction of the fixed roller. In addition, the rotating roller with an elastic coating is provided with a mechanism for limiting movement, which contains a lever and a retainer, made mainly in the form of an eccentric cam, while the roller with an elastic coating is located at one end of the lever, and the retainer - at the other, and the axis of rotation of the movably fixed support roller the element is located below the axis of rotation of the stationary roller.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - рабоча зона устройства с обрабатываемым изделием, разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - the working area of the device with the workpiece, section A-A in FIG. one.

Устройство содержит станину 1, расположенные на ней шлифовальный круг 2 с горизонтальной торцевой рабочей поверхностью , покрытой, например, алмазоносным слоем, привод 3 дл вращени щлифовального круга, шарнирно закрепленный рычаг 4, на одном конце которого расположен ведущий валик 5 с упругим покрытием 6, выполненным, например, из вакуумной резины , а на другом - фиксатор, выполненный в виде эксцентрикового кулачка 7. Ведущий валик 5 снабжен приводом 8. Под действием силы т жести ведущего валика 5 с приводом 8 и рычага 4 обрабатываемый слиток 9 боковой поверхностью прижимаетс к шлифовальному кругу. Одновременно слиток 9 опираетс на вращающийс валикThe device comprises a frame 1, a grinding wheel 2 arranged on it with a horizontal end working surface covered, for example, with a diamond layer, an actuator 3 for rotating the grinding wheel, an articulated lever 4, at one end of which there is a drive roller 5 with an elastic coating 6 made for example, from vacuum rubber, and on the other - a retainer made in the form of an eccentric cam 7. The driving roller 5 is equipped with a drive 8. Under the force of gravity of the driving roller 5 with a drive 8 and lever 4, the processed ingot 9, the side surface is pressed against the grinding wheel. At the same time, the ingot 9 rests on the rotating roller.

10, закрепленный на станине устройства, и вращающийс валик 11, расположенный на подпруншненном рычаге 12, при этом оси валиков параллельны между собой, а ось вращени вращающегос валика 11 расположена ниже оси вращени закрепленного вращающегос валика 10. На станине устройства закреплен упор 13, в который упираетс при обработке полупроводниковый слиток 9. Вес рычага 4 с ведущим валиком 5 и рычага 12 с валиком 11 подбирают таким образом, чтобы составл юща силы, действующа на слиток 9 от валика 11, была направлена вверх и превышала вес слитка.10, mounted on the frame of the device, and a rotating roller 11 located on the pinched lever 12, wherein the axes of the rollers are parallel to each other, and the axis of rotation of the rotating roller 11 is located below the axis of rotation of the fixed rotating roller 10. On the frame of the device is fixed a stop 13, in which The semiconductor ingot 9 rests upon processing. The weight of the lever 4 with the leading roller 5 and the lever 12 with the roller 11 is selected so that the component force acting on the ingot 9 from the roller 11 is directed upwards and exceeds the weight of the ingot.

Устройство работает следующим образом . С иомощью поворотного эксцентрикового кулачка 7 рычаг 4 совместно с ведущим валиком 5 и приводом 8 устанавливают в крайне верхнее положение. Слиток 9 укладывают на валики 10 и И и перемещают его в осевом направлении до упора 13, при этом валик 11 под действием подпружиненного рычага оказываетс приподн тым вверх на уровень вращающегос валика 10. Если слиток 9 имеет значительный перепад размеров по диаметру, то перед обработкой геометрическа ось слитка не будет параллельна ос м вращени валиков 5, 10 и 11. Поскольку вертикальна составл юща силы, действующа на слиток 9 от валика 11, больще веса слитка, последний в начальный момент обработки не соприкасаетс с рабочей поверхностью щлифовальиого круга 2. Включают привод 3 вращени щлифовального круга 2 и привод 8 вращени ведущего валика 5, устанавливают рычаг 4 в крайне нижнее положение . Ведущий валик 5 и рычаг 4 своимThe device works as follows. With the help of the rotary eccentric cam 7, the lever 4 together with the drive roller 5 and the actuator 8 is set in an extremely upper position. The ingot 9 is placed on the rollers 10 and I and is moved in the axial direction up to the stop 13, while the roller 11 under the action of the spring-loaded lever is raised upward to the level of the rotating roller 10. If the ingot 9 has a significant size difference in diameter, then before processing the geometric the ingot axis will not be parallel to the axis of rotation of the rollers 5, 10 and 11. Since the vertical component of the force acting on the ingot 9 from the roller 11 is greater than the weight of the ingot, the latter is not in contact with the working surface 2. Include schlifovaliogo circle rotation actuator 3 schlifovalnogo wheel 2 and the rotation drive roller 8, the actuator 5, lever 4 is set to its lowest position. Lead roller 5 and lever 4

весом опускают слиток 9 вниз до соприкосновени с рабочей поверхностью шлифовального круга 2 и прижимают его к ней, при этом валик 11 также опускаетс . Одновременно происходит вращение слиткаthe weight of the ingot 9 is lowered down until it touches the working surface of the grinding wheel 2 and pressed against it, while the roller 11 is also lowered. At the same time, the ingot rotates.

9, так как ведущий валик 5 посто нно ,прижат упругим покрытием 6 к боковой поверхности слитка. При этом слиток кинематически замыкает валики 5, 10 и 11 в единую систему вращающихс тел и автоматически измен ет свое положение таким образом, что его геометрическа ось становитс параллельно ос м вращени валиков . В рабочую зону подают воду дл охлаждени алмазоносного сло шлифовального круга. При обработке геометрическа ось слитка 9 всегда остаетс параллельной рабочей плоскости шлифовального круга 2, так как слиток оказываетс посто нно зажатым между валиками 5, 10 и 11, оси9, since the drive roller 5 is constant, it is pressed with an elastic coating 6 against the side surface of the ingot. At the same time, the ingot kinematically closes the rollers 5, 10 and 11 into a single system of rotating bodies and automatically changes its position so that its geometrical axis becomes parallel to the axis of rotation of the rollers. Water is fed into the working area to cool the diamond layer of the grinding wheel. When machining, the geometric axis of the ingot 9 always remains parallel to the working plane of the grinding wheel 2, since the ingot is constantly clamped between the rollers 5, 10 and 11, the axis

которых параллельны рабочей плоскости щлифовального круга. Поскольку слиток 9 своей образующей расположен на рабочей плоскости шлифовального круга 2, по его хорде, то под действием усили шлифовани он стремитс продвинутьс в сторонуwhich are parallel to the working plane of the grinding wheel. Since the ingot 9 of its generator is located on the working plane of the grinding wheel 2, along its chord, under the action of the grinding force, it tends to move towards

вращени шлифовального круга и упираетс в унор 13. При обработке слитка с большими перепадами диаметра по его длине, упругое покрытие 6 ведуш,его валика 5 прогибаетс и охватывает слиток по кольцу в месте наибольшего диаметра, удержива при этом ве.сь слиток параллельно оси валика . При этом наибольшее усилие прижати слитка к рабочей плоскости шлифовального круга приходитс на точку, противоположную точке контакта покрыти со слитком. Поскольку эта точка посто нно мен етс из-за враш,ени слитка, то происходит его интенсивна первоочередна обработка по окружности кольцевого выступа в месте наибольшего диаметра. Когда этот диаметр делаетс равным диаметру другого кольцевого выступа, обработка продолжаетс одновременно уже по двум выступам и так далее до полной обработки по всей длине слитка. Обработка в автоматическом режиме происходит до заранее заданного диаметра, по достижении которого рычаг 4 опускаетс и упираетс в эксцентриковый кулачок 7, при этом подача слитка 9 в направлении шлифовального круга 2 и его обработка прекрашаютс . По окончании процесса шлифовки эксцентриковый кулачок 7, рычаг 4 с ведушим валиком 5 и приводом 8 устанавливают в исходное положение.rotation of the grinding wheel and rests on the bag 13. When machining an ingot with large diameter differences along its length, the elastic coating 6 leads, its roller 5 bends and covers the ingot around the ring in the place of the largest diameter, keeping the ingot parallel to the axis of the roller. In this case, the greatest effort to press the ingot against the working plane of the grinding wheel is at the point opposite to the point of contact of the coating with the ingot. Since this point is constantly changing due to the vras, ingi, then it is intensively processed around the circumference of the annular protrusion in the place of the largest diameter. When this diameter is made equal to the diameter of the other annular protrusion, the processing continues at the same time along two protrusions and so on until the complete processing along the entire length of the ingot. The processing in the automatic mode occurs to a predetermined diameter, upon reaching which the lever 4 is lowered and abuts the eccentric cam 7, while the ingot 9 is fed in the direction of the grinding wheel 2 and its processing is stopped. At the end of the grinding process, the eccentric cam 7, the lever 4 with the leading roller 5 and the actuator 8 are reset.

Устройство опробовано в производственных услови х, отклонение геометрической оси слитка после его шлифовки по диаметру по сравнению с первоьгачальной геометрической осью не превышает 10-30.The device was tested under production conditions, the deviation of the geometric axis of the ingot after its grinding in diameter compared with the primary geometric axis does not exceed 10-30.

Claims

1. A device for polishing products made in the form of a dummy body, containing a bed, a grinding wheel with a horizontally located end working surface, a drive for its dying, and a support element characterized in that, in order to improve the accuracy of maintaining the position of the geometric axis of a product having a variable outer diameter, when it is processed, the device is provided with a driving element made in the form of a rotating roller with an elastic coating installed on the frame with the possibility of movement in the direction of processing Pipeline article, and the support member is in the form of two parallel rollers vraschayushihs,

one of which is fixed on the frame, and the other with the possibility of mixing relative to it in the direction of the fixed roller.

2. The device according to claim 1, characterized by

By the fact that, in order to automatically terminate the treatment of the product when the specified diameter is reached, the rotating roller with an elastic coating is equipped with a mixing restriction mechanism containing a lever and a retainer, made mainly in the form of an eccentric cam, while the roller with the elastic coating is located at one end of the lever and the lock is on, and the axis of rotation of the movement of the fixed roller of the support element is located below the axis of rotation of the stationary roller.

Sources of information taken into account in the examination

1. OST 11.054.140-75. "The product of electronic technology. Plates of silicon and germanium. Technological process. Industry Standard, 1976, p. 43, 246. 2. Ardamatsky A. A. Manufacturing of optical parts. - M .: Oborongiz, 1955, p. 181 (prototype).

Fig 2