Устройство для резки твердых и хрупких материалов

8603 Союз Советских Социалистических Реснублик5) Дата опубликоваг писания 07.10.8 2) Авторы изобретени В. Голиков, В, И. Голиков, В, М, Кучин и В, М. Станке Московский институт электронной техники(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТВЕРДЫХ И ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВсхематичноойство, видакрепленнему алмстол 4 песе Изобретение относится к обработке материалов шлифованием,. разделению алмазными дисками и может быть использованодля резки твердых и хрупких, например,полупроводниковых материалов. 5Известно устройство для разрезаниятвердых и хрупких материалов, в которомвращается алмазный диск, а на обрабатываемую деталь накладываются ультразвуковые колебания 11. 1 ОУстройство не исключает влияние эксцентрнситета диска бтносительно оси вращения шпинделя на качество реза,Известно также устройство, в которомалмазный диск, закрепленный па шпинделе, 15имеет дискретную внутреннюю режущуюкромку, выполненную в виде зубчатого колеса (2. Прерывнстость резания препятствует засорению (засаливанию) инструмента, увеличению в связи с этим трения 20и, соответственно, выделению тепла и образованию прижогов. Устройство, обеспечивая прерывистость контакта режущейкромки с обрабатываемым слитком, не исключает влияния эксцентр иситета дискаотносительно оси вращения шпинделя (порядка 50 мкм), Вследствии этого в процессе резания участвует только часть (дуга)алмазного диска.Чтобы противоположная (неработаю 2щая) 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 изображенопредложенное устр сверху.На станине 1 3 шпиндель 2 с присоединенным к азным диском 3. Координатный т стойку 5 са 514 исное Типография,пунова 13установленным 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 46000 об/мин - на 002 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 хрупкихматериалов, содержащее станину с подвижным столом, стойкой, кронштейномдля закрепления детали, ультразвуковымпреобразователем, жестко соединенным скронштейном и шпиндель с алмазным диском, внутренняя режущая кромка которогопрерывисто контактирует с деталью, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличенияпроизводительности за счет исключениявлияния эксцентриситета диска и обеспечения его равномерного по окружности участия в работе, на станине установлен датчик, фиксирующий положение режущейкромки диска, а выход датчика связан сблоком регулирования смещения детали,40 Источники информации,принятые во внимание приэкспертизе1, Марков А. И. Резанье труднообрабатываемых материалов при помощи ультразвуковых и звуковых колебаний, М., Маш 45 гиз, 1962, с. 227 - 228.2, Заявка ФРГ2116287, кл. 67 с 1,Заказ 2256/3 Изд. Л" Тираж 995, Поди НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., д. 4/5