Инструмент для гидродинамического полирования плоских деталей

Инструмент для гидродинамического полирования плоских деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(II (49 4 В 24 В 3./04 // В 24 D 17/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

h99k rX где h— х—

ВГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (2)) 3764677/25-08 (22) 16.07.84 (46) 23,08.86, Бюл. lt 31 (71) МВТУ им. Н.Ç,Баумана (72) В.П.абалкин и Ю.И.Нестеров (53) 621.918.024.092(088,8) (56) I.Watanabe and I.Suruki, High Precision Polighing of Semiconductor natrials Using Hydrodynamic principle, Annals of tlu

CIRP, vol. 30 /// 1981, р. 91-93. (54) (57) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ gLTAЛЕЙ, выполненный в виде диска, на рабочей торцовой поверхности которого выполнены радиальные канавки, расположенные между плоскими гориэонтальными участками, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения производительности обработки путем обеспечения увеличения угла вэаимодействия абраэивных частиц суспенэии с поверхностью обрабатываемой детали, канавки выполнены вогнутыми в окриком направлении, при этом обраэующая профиля ка2кдой канавки описана кривой глубина канавки; текущая координата вирины канавки при 0<хбВ; коэффициент пропорциональности, k990,424 10 -0,37; ширина канавки.

12 ) 214 I 2 разом, возрастает и!1<изводительность обработки.

При k а 0,424 ° 10 тонкий слой суспензии между инструментом и обрабатываемой деталью теряет свою сплошность, в результате чего значительно снижается производительность обработки и ухудшается качество обрабатываемой поверхности. При k > 0,37 существен" но падает гидродинамическое давление в области канавки, н результате чего обрабатываемая поверхность детали начинает контактировать с рабочей поверхностью инструмента, что приводит !

5 к повреждению обрабатываемой поверхности детали, появлению царапин и прежпевременному износу инструмента,.

Инструмент работает следующим образом, 20 При вращении инструмента в объеме абразивной суспензии к нему подводят плоскую деталь, которая. также может совершать плоскопараллельное движение, При этом за счет иабегаю25 щего потока суспензии в канавках инструмента в зоне обработки возникают скачки гидродинамического давления, благ даря которым деталь "плавает" над рабочей поверхностью инструмента с некоторым очень маленьким зазором.

Благодаря активному току суспензии в зазоре между инструментом и деталью, абразивные частицы сталкиваются с поверхностью детали, в результате чего происходит ее разрушение и удаление необходимого припуска. !

Изобретение относится к металлообработке, касается полирования плоских заготовок и может быть использовано при обработке попупроводниковых пля =тин. 5

Целью изобретения является повышение производительности обработки путем увеличения угла взаимодействия абразивных частиц суспензии с поверхностью обрабатываемой детали. lO

Ня фиг, 1 показан инструмент, вид с торца, ня фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, Инструмент I выполиен в виде диска, на рабочей торцовой поверхности которого имеются радиальные канавки 2, расположенные между плоскими горизонтальными участками 3.

В окружном направлении (кольцевом сечении) А-А канавки выполненъ| вогнутыми, а образующая профиля каждой канавки описана кривой

 — ширина канавки.

Особенностью канавки, образующая профиля которой выполнена по кривой вида h=k4x, является то, что в точке контакта образующей с плоским горизонтальным участком касательная, проведенная к образующей, составляет с плоским горизонтальным участком и инструмента угол 90, Поэтому вектор скорости абразивных частичек суспен40 зии, скользящих прн обработке вдоль поверхности канавки по криволинейной траектории, постепенно изменяет свое направление и на выходе частичек иэ области канавки совпадает с касатель45 ной. Таким образом, направление вектора скорости абразивных частичек составляет угол с плоским горизонтальным участком инструмента, равный

90 . А так кяк поверхность обрабатъ|наемой детали :;яраллельня плоскому горизонтялыгому участку инструмента, то,следовате;.:но, вектор скорости сос1 авляст . :=.гй 1якже угол, равный о

90 ° По.:т >чу зиячигельно большая 55 часть кин ти:вской энергии абразивных частиц эятря",икается ня разрушение поверхности -,ягэтовкп, и, таким обтах

I+P sin где Ь вЂ” глубина канавки;

x — - текущая координата ширины канавки при 0(x 8; коэффициент пропорциональности, k=0,424 10 -0,37

Образующую профиля канавки можно также описать в полярных координагде  — ширина канавки;

P — радиус вектора; о ч — текущий угол (=0-90 ); эксцентриситет образующей

В

1 — — — -1 где и — глубиФ ЯМ ех о на канавки при Ч=90

При F=O, т.е, когда Ь =h „, образующая представляет собой часть окружности; при 0 6<1, т.е. когда

1,„ 2I „, образующая представляет собой гиперболу, образующие профиля канавок также обеспечивают движение абразивных частиц на

1252141

A фаздернуто) Фиа.2

Составитель Т,Петухова

Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Заказ 4572/17 Тирык 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород,ул. Проектная, 4 выходе из канавки под углом, равным или близким 90 по отношению к плоскости обрабатываемой детали.

Применение предлагаемого инструмента при обработке полупроводниковых пластин большого диаметра суспензиями, содержащими мелкодисперсные порошки окиси,жпоминия,циркония или кремния, позволяет повысить производительность обработки на 1722К без ухудшения качества получаемой поверхности.