Режущий инструмент

Союз Советски кСоцналнстнческнкРеспублик ЮРСКОМУ СВИДВТЕЛЬС 61) Дополнительное к авт. св дено 28.11.80 (21) 3009543/25 Ь М. ением заявки М -присо 24 Р 17/00//24 В 37/04 Гоеударетванкый кемкте З)Пр тет о делам взебретеи и открытки(54) РЕжуШИй ИНСтРу Однако у теризуется н точностью обЦель изоб ости обрабо струмент хара высокойазанныидостатоаботки.етенияки своб овышенме т ым абразин вом,Изобретение относится к технологии механической обработки деталеймашин и приборов и может найти применение при механическом и химико-механическом шлифовании свободным абразивом подложек интегральных микро-схем из полупроводниковых и изоляционных материалов,Известна конструкция режущегоинструмента, содержащего закрепленное в суппорте станка основание,на котором установлена рабочая частьс нагревателем и режущим элементом.Линейное расширение рабочей частипод действием нагрева позволяеткомпенсировать износ режущего элемента в процессе обработки 13. 2Для достижения поставленной целикоэффициент линейного расширенияматериала основания меньше, чем уматериала рабочей части не менеечем в 3 раза.ф На фиг. 1 показан инструмент врабочем положении; на фиг. 2 - рабочая часть с нагревателем.При обработке на план 1 вайбе 1станка с обрабатываемыми заготовками 2 основание 3 инструмента с рабочими элементами 4 приводится во вращение от приводного вала 5, на который насажена система колец токосъемника 6 со щетками 7Рабочие части элемента 4 с режущими элементами 8 установлены на основании 3 инструмента. Режущий элемент 8 крепится к рабочей поверхности элемента 4 посредством винтов 9.К основанию 3 элемент 4 крепитсявинтами 10 и гайками 11. В полостирабочего элемента 4 распбложеннагревательный элемент 12, поме(с 1. 10= 22 град-", Е = 1,1 хх 10 кгс/см ). Корпуса имеют высоту 8 = 2 см, площадь поперечногосечения стенок Рс. =. 0,64 см , площадь рабочей поверхности каблукаЕп = 2 см. Максимальная температура нагрева корпусов 75 С, температура не нагретых рабочих частей20 оС.1 о Невысокая температура нагревакорпусов рабочих частей (75 С)обусловлена требованиями малой инерционности термочувствительной системы, которая должна достаточнобыстро нагреваться и охлаждаться.В результате нагрева термочувствительных элементов до указанныхтемператур рабочие части должныполучить удлинение Ь Е20 Результаты испытаний приведены,в таблице. Материал рабочей части УдлинеНие Ь 0 мкм теоретическое) Сталь 40Сталь ОХ 18 Н 10Латунь ЛМцй-3-1 1,3 0,092 0,11 О, 126 0,095 0,13 2,4 О, 084 Если принять систему СПИД станка для доводки абсолютно жесткой, то приращение давления при этом достигло бы значений 4-7 МПа, однако так как жесткость системы СПИД станков составляет (2-4) 104 кгс/см , а модуль Юнга материалов корпуса рабочей части соответственно Е=(1,0-2,2) х х 10 кгс/см, то можно считать, что давление, вызванное температурным расширением рабочей части, изменяется примерно на 2 Ф от теоретически рассчитанного для абсолютно жесткой системы СПИД. Результаты 50 экспериментов подтверждают корректность принятого допущения, так как отличаются от рассчетных значений давлений не более чем на 153,Таким образом, для создания мало инерционной термочувствительной упругой системы необходимо применять корпуса рабочих частей из стали с 3 93 щенный в фарфоровую трубку 13, выводы 14 которого подключены к системе колец токосъемника.Для обеспечения стабильности процесса обработки деталей с высокой точностью необходимо создавать перераспределение давлений в зонах обработки в диапазоне до 504 от номинального значения давления. Так как в практике шлифования свободным абразивом номинальное значение давления не превышает 0,25 МПа, то диапазон изменения давлений в зонах обработки при нагревании каблуков должен составлять до 0,125 МПа.Проводятся испытания инструмента .с корпусами рабочей части из стали 40 (с 10 = 12,4 град,1 Е = 2,2 х х 10кгс/см ), стали ОХ 18 Н 10 (с(. 1 О = 17,7 град "; Е = 2,1 х х 10 кгс/см), латуни ЛМцИ-3-1 риращение давления в зонебработки й Р, МПа оретическое Экспериментальное с10= (14-18) град , Е = (2, 0-2,2)хх 10 кгс/см-, Применение материаловс меньшими значениями с потребуетболее высокого температурного нагрева, что повышает инерционностьсистемы, а использование материаловкорпусов с с 7, 20 10 град нецелесообразно, так как такие материалы(медные сплавы, баббиты) имеют меньший модуль упругости,и следовательно,рабочие части будут создавать меньшие давления,Материал основания должен иметь низкий коэффициент линейного расширенияс =(3-4)Ограддля исключениявлияния нагрева участков основанияна перераспределение давлений в зоне обработки, Кроме того, материалыс низким д. обладают малой теплопроводностью, что. необходимо для обеспечения независимого действия термочувствительных элементов.5Наличие в конструкции термочувст вительных элементов рабочих частей позволяет в процессе обработки осуществлять групповую регулировку усилия прижима рабочих элементов к обрабатываемым поверхностям заготовок в соответствии с заданной программой нагружения. Это позволяет повысить производительность обработки за счет сокращения непроизводительных потерь машинного времени при индивидуальной регулировке усилия прижима рабочих частей к заготовке и стабилизировать точность обработки при переходе от одной партии деталей к другой.Формула изобретения.1. Режущий инструмент, содержащий основание, на котором расположенаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1, Авторское свидетельство СССРй 689781, кл. В 23 В 1/00, 1977 9314516рабочая часть с нагревателем и режущими элементами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности обработки свободным абразивом, коэффициент линейного расширения материала основания меньше,чем у материала рабочей части.2. Инструмент по и.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что коэффици 1 О ент линейного расширения материалаоснования меньше, чем у материаларабочей части не менее чем в3 раза,