Устройство для резки твердых и хрупких материалов

Устройство для резки твердых и хрупких материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«1«1 ;««-«« 0 " «т«1т1" -6 1«""««

О П И С А " .И - г" г

8603

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

g3QБPЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 07.07.78 (21) 2640666/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.з

В 24В 1/00

В 06В 3/00

Государственный комитет (53) УДК 621.9.04? (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Н. В. Голиков, В. И. Голиков, В. М. Кучин и В. М. Станкевич (71) Заявитель

Московский институт электронной техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТВЕРДЫХ И ХРУПКИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием,. разделению алмазными дисками и может быть использовано для резки твердых и хрупких, например, полупроводниковых материалов. 5

Известно устройство для разрезания твердых и хрупких материалов, в котором вращается алмазный диск, а на обрабатываемую деталь накладываются ультразвуковые колебания 1). 10

Устройство не исключает влияние эксцентриситета диска бтносительно оси вращения шпинделя на качество реза.

Известно также устройство, в котором алмазный диск, закрепленный па шпинделе, 15 имеет дискретную внутреннюю режущую кромку, выполненную в виде зубчатого колеса (2). Прерывистость резания препятствует засорению («засаливанию») инструмента, увеличению в связи с этим трения и, соответственно, выделению тепла и образованию прижогов. Устройство, обеспечивая прерывистость контакта режущей кромки с обрабатываемым слитком, не исключает влияния эксцентриситета диска относительно оси вращения шпинделя (порядка 50 мкм) . Вследствии этого в процессе резания участвует только часть (дуга) алмазного диска.

Чтобы противоположная (неработаю- 30 щая) часть режущей кромки только касалась слитка, надо (при скорости вращения шпинделя 6000 об/мин), обеспечить подачу слитка со скоростью 60 мм/сек против реальной 30 — 50 мм/мин, что трудноосуществимо.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего обеспечить прерывистый, но равномерный по окружности диска контакт слитка с инструментом, т. е. более полное, равномерное использование режущей кромки алмазного диска, что позволяет повысить. производительность и качество разделения слитка и упростить конструкцию режущего инструмента.

Эта цель достигается тем, что прерывистый контакт слитка с диском обеспечивается ультразвуковыми колебаниями, которые сообщаются слитку в направлении по радиусу диска, а для исключения влияния эксцентриситета амплитуда колебаний регулируется по сигналу с датчика положения внутренней режущей кромки, выход с которого связан с блоком регулирования смещения детали.

На чертеже схематично изображено предложенное устройство, вид сверху.

На станине 1 закреплен шпиндель 2 с присоединенным к нему алмазным диском

3. Координатный стол 4 несет стойку 5 с

3 установленным на ней магнитострикционным преобразователем 6. Продольная ось преобразователя параллельна направлению подачи при врезании и нормальна кронштейну 7, несущему деталь 8. Преобразователь 6 жестко соединен с кронштейном

7. Расстояние от точки крепления до стойки 5 берется кратным нечетному числу четверти волны, что исключает передачу колебаний в стойку, а до свободного конца кронштейна — кратным полуволне Х/2 ультразвуковых колебаний в материале кронштейна 7. Датчик 9, фиксирующий положение внутренней режущей кромки, который содержит осветитель и фотодиод жестко присоединен к станине 1 непосредственно у шпинделя так, что осветитель расположен с одной стороны режущей кромки, приемник света (фотодиод) — с другой, а режущая кромка при этом перекрывает часть (например, половину) окна фотодиода. Колебания на преобразователь 6 подаются от ультразвукового генератора (не показан).

Между генератором и датчиком положения

9 есть обратная связь, которая обеспечивается системой датчик-усилитель — исполнительное устройство (ультразвуковой генератор). Так как зона резания закрыта обрабатываемым материалом и активные элементы (фотодиод и источник света) установленного на станине датчика 9 расположены не в ней, то система датчик-генератор содержит линию задержки, учитывающую время прохождения зафиксированной датчиком части режущей кромки от датчика до зоны резания.

Работает устройство следующим образом.

Шпиндель 2 приводится во вращение, слиток 8 вводится в отверстие диска 3 и подается на диск (по радиусу) с рабочей подачей 30 — 50 мм/мин. Слитку 8 через кронштейн 7 сообщаются колебания от преобразователя 6. При установке датчика диаметрально противоположно зоне резания сигнал датчика задерживается на время полуоборота шпинделя, например, при

768603

6000 об/мин — на 0 02 сек. Для этого в систему встраивается линия задержки.

Датчик фиксирует положение внутренней режущей кромки и по его сигналу уменьшается или увеличивается амплитуда колебаний, величина которой обеспечивает равномерный по окружности диска, но прерывистый контакт инструмента и детали, По сравнению с известным устройством

10 предложенная конструкция имеет преимущества в том, что отсутствует необходимость изготовления алмазного диска сложной конфигурации для обеспечения прерывистого процесса резки, увеличивается производительность труда за счет более полного участия режущей кромки в работе.

Равномерное участие в работе всей режущей кромки и ультразвуковые колебания, подаваемые на деталь, способствуют повышению качества обработки поверхности.

Формула изобретения

Устройство для резки твердых и хрупких материалов, содержащее станину с подвижным столом, стойкой, кронштейном для закрепления детали, ультразвуковым преобразователем, жестко соединенным с кронштейном и шпиндель с алмазным диском, внутренняя режущая кромка которого прерывисто контактирует с деталью, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности за счет исключения влияния эксцентр иситета диска и обеспечения его равномерного по окружности участия в работе, на станине установлен датчик, фиксирующий положение режущей кромки диска, а выход датчика связан с блоком регулирования смещения детали.

40 Источники информации, принятые во внимание при„экспертизе

1. Марков А. И. «Резанье труднообрабатываемых материалов при помощи ультразвуковых и звуковых колебаний. М., Маш45 гиз, 1962, с. 227 — 228.

2. Заявка ФРГ Хо 2116287, кл. 67 с 1, Составитель В. Шадрина

Редактор И. Гохфельд

Техред И. Пенчко

Корректор О. Гусева

Заказ 2256/3 Изд. Ко 514

Тираж 995, Подписное

НПО «Поиск»

Государственного комитета

СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2