Способ натяжения алмазных отрезных кругов с внутренней режущей кромкой

Способ натяжения алмазных отрезных кругов с внутренней режущей кромкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области шлифования и может быть использовано при резке полупроводниковых материалов . Цель изобретения - повышение стойкости алмазных кругов. При нагружении корпуса круга распределенным по наружному контуру радиальным усилием оптимальное натяжение круга обеспечивается одновременным измерением радиального смещения режущей кромки и круга и частоты собственных колебаний f корпуса и определением .по их данным предела текучести G материала корпуса. Учитывая влияние анизотропии материала корпуса, способ повышает стойкость кругов и . улучшает качество процесса разрезки полупроводниковых материалов . 1ил. § Л

09) (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ Р г (21) 3790000/25-08 (22) 01. 09, 84 (46) 07. 01 . .87. Бюл. В 1 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) С.С.Ерошки, М.И,Торба и А.Н.Теслев (53) 621.922.079 (088,8) (56) Синтетические алмазы. Сб, 1973, вып, Станки и инструмент, Оп. 1967, У 1, с.3, (54) СПОСОБ НАТЯМИНИЯ АЛМАЗНЫХ ОТРЕЗНЫХ КРУГОВ С ВНУТРЕННЕЙ РЕЖУЩЕЙ КРОМКОЙ (57) Изобретение относится к области шлифования и может быть использовано (594 В 24 D 5 12 G Ol L I 10 при резке полупроводниковых материалов. Цель изобретения — повышение стойкости алмазных кругов. При нагруженин корпуса круга распределенным по наружному контуру радиальным усилием оптимальное натяжение круга обеспечивается одновременным измерением радиального смещения режущей кромки U круга и частоты собСтвенных колебаний f корпуса и определением ,по их данным предела текучести G материала корпуса. Учитывая влияние анизотропии материала корпуса, способ повышает стойкость кругов и . улучшает качество процесса разрезки полупроводниковых материалов. lнл.

1 128139

Изобретение относится к обработке шлифованием и может быть использова" но при раэреэкв полупроводниковых материалов.

Целью изобретения является увеличение стойкости алмазных отрезных кругов и улучшение качества процесса разрезки эа счет обеспечения оптимального натяжения.

На чертеже приведены эксперимен- f0 тальные зависимости частоты собственных колебаний f от радиального смещения U.

Алмазный отрезной круг с внутренней режущей кромкой устанавливают в присйособлении для натяжения, нагружают кррпус круга распределенным по наружному контуру радиальным усилием и одновременно измеряют радиальное смещение режущей кромки U и частоту 20 собственных колебаний f корпуса, а затем по их данным определяют предеЛ текучести Ст материала корпуса, Степень натяжения корпуса алмазного круга оказывает большое влияние на точность геометрических параметров и качество поверхности пластины, полученных в результате резки полупроводниковых материалов. Недостаточное натяжение приводит к искаже- З0 нию формы пластин, черезмерное — вызывает быстрый износ отрезного круга, что также приводит к искажению геометрической формы отрезных пластин.

Установлено, что оптимальное натяже. ние корпуса отрезного круга должно быть таким, при котором напряжения на режущей кромке стремятся к преде-. лу текучести, но не достигают его на

l0-153, т,е. С =(0,9-0,85)G 40 где G - предел текучести материала т

2 корпуса, Н/м

Ge — растягивающее напряжение, соответствующее оптимальному натяжению, Н/м g$

По одному из известных способов натяжения для определения оптимального натяжения алмазных отрезных кругов с внутренней режущей кромкой производят расчет радиального смеще- 50 ния режущей кромки под действием растягивающих усилий, соответствующих оптимальному натяжению.

Расчет ведут по формуле

U -Я Ъ =(0,85-0,9)- Ь, (1)

G 6 где U - радиальное смещение режущей, кромки, соответствующее оптимальному натяжению; м;

2 2

Ь вЂ” радиус режущей кромки отрезного круга, м, 2.

Š— модуль упругости, Н/м сс — отношение радиуса режущей кромки к радиусу закрепле». ния отрезного круга.

Здесь учтено, что при нагружении корпуса равномер но-р аспредел енным

2 по наружному контуру усилием $ (Н/м ) растягивающее (тангенциальное) напряжение на режущей кромке 6 вычисляется по следующему выражению б = -, в . 1-с

При натяжении отрезного круга измерение радиального смещения производят посредством индикатора часо— вого типа. Натяжение круга заканчивают тогда, когда радиальное смещение режущей кромки достигает величи-, ны, рассчитанной по формуле (1).

Известен другой способ натяжения алмазных отрезных кругов с внутренней режущей кромкой, основанный на методе струнного тензометра, По этому способу производят расчет собственной частоты колебаний корпуса отрезного круга, находящегося под действием растягивающих усилий, обеспечивающих оптимальное натяжение. Расчет ведут по формуле сг1 (1) /

f = ---1 -в =..(с0,85- 0,9) — — g— п 2$ 2P 211 ц (2) где f - собственная частота, соотп Л ветствующая форме колебаний mn (m - число узловых диаметров, и-число узловых окружностей), Гц;

m — постоянная, зависящая от формы колебаний; а — радиус закрепления отрезного круга, м; — удельная плотность материала корпуса отрезного круга, кг/м

Во время натяжения круга производят измерение частоты собственных колебаний корпуса отрезного круга, Процесс натяжения отрезного круга заканчивают тогда, когда частота собственных колебаний достигнет величины, рассчитанной по формуле (2), Однако при использовании известных способов величину оптимального натяжения определяют расчетным путем, что требует точных значений исход" ных данных — модуля упругости Е и предела текучести. Кроме этого фор3 12 мулы (1) и (2) не учитывают аниэотропии материала корпуса, для которого модуль упругости и предел текучести в продольном (вдоль направления прокатки ) и поперечном направлениях отличаются на б-12Х.

Физический смысл предлагаемого способа заключается в следующем, Так как оптимальным натяжением корпуса отрезного круга является такое, при котором напряжения на режущей кромке стремятся к пределу текучести, но не достигают его на 10-157., то необходимо определить радиальное смещение режущей кромки и 1,или) частоту собственных колебаний корпуса, соответствующие этому натяжению, Если корпус АКВР находится в упругом состоянии, то зависимости радиального смещения режущей кромки и частоты собственных колебаний корпуса от натяжения описываются соответственно формулами (1) и (2), Подставив (1) в (2), получаец

23а 2ЬP (3}

После логарифмирования (3} получаем

1пй „= А + -tnU

l (4) гдеА=1п(— - ч- — ) г " гьр (Я) — постоянная, определяемая измеряемой формой колеба ний, геометрическими и механическими характерис- тиками отрезного круга.

Если растягивающие усилия превышают оптимальную величину на 10-15, на режущей кромке отрезного круга появляются пластические деформации, т ° е, корпус переходит в упруго-пластическое состояние. При этом характер зависимостей радиапьного смещения и частоты собственных колебаний от натяжения изменяются. Для упругопластического состояния корпуса отрезного круга уравнение (3) не выполняется, Это подтверждается опытным путем. Т.е. измеряя одновременно смещение режущей кромки и частоту собственных колебаний и строя в

8! 392 4 ло гарифмиче ском масштабе (у = 1@К, x=lgU) зависимость между этими величинами, получаем в упругой области (натяжение недостаточно для образования пластических деформаций) для различных партий отрезных кругов с отличающимися геометрическими и механическими характеристиками (различные А (S)) параллельные прямые, 10 сдвинутые друг относительно друга вдоль оси у на величины, равные разности А соответствующих партий кругов. Координаты точек перехода зависимости у=у(х) иэ линейной в не15 линейную (у., х.) соответствуют натяжению, вызывающему растягивающее напряжение на кромке, равное пределу. текучести материала корпуса отрезного круга, Т,е. моменту начала

20 пластических деформаций соответствуют смещение U = 10 " и частота (1> 3i

10, и учитывая, что оптимальными являются напряжения на кромке, лежащие в пределах (0,85-0,9)6

Т

25 получаем, что оптимальные смещения режущей кромки для данной партии кругов лежат в области (0,85-0 9)U; а частоты — в области ((0,85

- 0, 9 ) f „ .

30 Предлагаемый способ обеспечивает оптимальное натяжение алмазных от. резных кругов с внутренней режущей кромкой, повышает стойкость последних на 30-40%, 35

Формула изобретения

Способ натяжения алмазных отрезных кругов с внутренней режущей кром4! кой, при котором процесс натяжения ведут распределенной по наружному контуру нагрузкой, величину которой назначают в зависимости от собственной частоты колебаний корпуса круга, 45 отличающийся тем, что, с целью повьппения стойкости алмазных кругов путем обеспечения оптимального усилия натяжения, процесс натяжения ведут до достижения корпусом кру5 га собственнойчастоты, равной (Г0,85- 10,9} от частоты, соответствующей моменту достижения материалом корпуса круга предела текучести.

1281392

2.7

2.Х

Составитель Т. Петухова

Редактор В.Иванова Техред В. Кадар, . Корректор Л.Патай

Заказ 7200/11 Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4