Устройство для доводки плоских поверхностей деталей

Изобретение относится к механической обработке, в частности к технологическому оборудованию для производства полупроводниковых приборов, предназначено для абразивной обработки полупроводниковых пластин при массовом изготовлении диодов, транзисторов и интегральных схем и может быть использовано в других отраслях промышленности (стекольной, машиностроительной и т. д.)Известно устройство для доводки плоских поверхностей, содержащее два соосно установленных доводочных диска, имеющих общий привод вращения. Между дисками установлены сепараторы с гнездами для размещения обрабатываемых деталей. Сепараторы находятся в зацеплении с цевками внутреннего и внешнего цевочных колес, цевки которых представляют собой оси, жестко закрепленные на средних диаметрах колес. На осях установлены стальные втулки, имеющие возможность поворота вокруг осей.Обрабатываемые детали укладывают в гнезда сепараторов, предварительно уложенных на нижний доводочный диск так, чтобы зубья сепараторов вошли в зацепление с цевками внутреннего и внешнего колес. Верхний доводочный диск опускается на детали и прижимается к ним с определенным усилием. Включаются приводы вращения доводочных дисков и сепараторов. При этом обрабатываемые детали совершают сложное планетарное движение. По окончании процесса обработки верхний доводочный диск поднимается и обрабатываемые детали выгружаются из сепараторов. Наличие цевочных втулок, установленных с возможностью поворота вокруг оси, обеспечивает равномерный износ втулки по ее периметру, что повышает срок службы цевок 11.Недостатком данного устройства является низкая производительность обработки, обусловленная малой скоростью съема припуска деталей, а также малым сроком службы сепараторов из-за появления на их зубьях наклепа, вызванного неравномерностью распределения ударных нагрузок на зубья и неточностью изготовления деталей планетарного механизма.Цель изобретения - повышение производительности обработки.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для доводки плоских поверхностей деталей, содержащем по меньшей мере один доводочный диск, внутреннее и внешнее цевочные колеса, зубчатые сепараторы с гнездами для размещения обрабатываемых деталей, находящиеся в зацеплении с цевками, выполненными в виде жестко закрепленных на средних диаметрах цевочных колес, каждая из цевок снабжена дополнительной упругой втулкой, размещенной на оси внутри основной втулки и имею 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щей пару лысок, поверхности которых параллельны между собой и оси втулки и перпендикулярны касательной к среднему диаметру цевочного колеса, при этом отношение диаметров упругой втулки составляет0,55 (0,6)а расстояние Н между лысками определяется выражениемН = (ф 0+д)кК,где 1),с 1 - внецний и внутренний диаметрыупругой втулки;К т - коэффициент точности изготовления цевочных колес и сепараторов.При таком выполнении цевок в устройстве для доводки плоских поверхностейдеталей посредством введенных упругих втулок с лысками обеспечивается возможность смещения основных втулок в направлении, перпендикулярном к поверхностям лысок. Этим компенсируется погрешность шагов между цевками и зубьями сепараторов, а также смягчается удар зубьев сепараторов о металлические основные втулки вследствие амортизирующих свойств упругих втулок с лысками. За счет компенсации погрешностей изготовления деталей планетарного механизма обеспечивается плавное зацепление одинакового числа зубьев сепараторов с цевками колес, в результате чего нагрузка на зубья распределяется равномерно, и, следовательно, уменьшается наклеп на зубья сепараторов. Это, в свою очередь, создает предпосылки для увеличения производительности обработки, поскольку уменьшение наклепа на зубьях сепараторов позволяет вести обработку пластин на больших давлениях, что увеличивает скорость съема с пластины.На фиг. 1 схематично показано устройство для доводки плоских поверхностей деталей, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг. 1 (цевочное зацепление).Устройство содержит верхний 1 и нижний 2 доводочные диски, установленные соосно и кинематически связанные с приводами вращения их вокруг своих осей, сепараторы 3 с гнездами (окнами) для размещения обрабатываемых деталей (пластин) 4, размещенные между доводочными дисками 1 и 2. Сепараторы 3 находятся в зацеплении с невками концентрично установленных внешнего 5 и внутреннего 6 цевочных колес, Цевки названных колес выполнены в виде осей 7, запрессованных в ободы колес 5 и6 по их средним диаметрам, упругих втулок 8 с лысками 9, установленных на осях 7, и металлических втулок 10, установленных на упругих втулках 8.Упругие втулки 8 с лысками 9 предназначены для обеспечения смещения установленных на них металлических втулок 10 в направлении, перпендикулярном поверхностям лысок 9. Втулки 10 служат для контактирования с зубьями сепараторов. Расстояние Н между поверхностями лысок 9 зависит от материала, из которого сделаны втулки 8, степени точности изготовления цевочных колес 5 и 6 (шага между цевками) и сепараторов 3 (шага между зубьями). Чем выше точность изготовления названных узлов, тем больше расстояние Н между лысками и наоборот.Экспериментальным путем выведены соотношения для определения оптимальных размеров втулки с учетом перечисленных факторов (при твердости резины по ТМ - 2 в условных единицах 70 - 80).Н=В+д) Кт0,554 ф (0,6,где );), й - внешний и внутренний диаметры упругой втулки соответственно;Кт - коэффициент точности изготовления цевочных колес исепараторов (Кт принимаетзначения 1 - 1,3, с увеличением точности значениеКт увеличивается).В рассматриваемом примере втулка 8выполнена из силиконовой резины, внутренний диаметр д = 4,2 мм, внешнийР = 7,2 мм, а расстояние Н между лысками 96,3 мм,Устройство работает следующим образом,Верхний доводочный диск 1 поднимаетсяна высоту, удобную для обслуживания (вданном примере 250 мм), на нижний диск 2укладываются сепараторы 3 так, чтобы ихзубья вошли в зацепление с цевками внешнего 5 и внутреннего 6 цевочных колес. Вгнезда сепараторов 3 укладывают обрабатываемые детали 4, например полупроводниковые пластины (кремниевые). Верхний доводочный диск 1 опускается до касания с деталями 4, включаются приводы вращения доводочных дисков 1 и 2 и внутреннего цевочного колеса 6. При этом сепараторы 3 с обрабатываемыми пластинами 4 совершают сложное планетарное движение между доводочными дискамии 2, которые осуществляют обработку (шлифовку или полировку) пластин 4. При взаимодействии 1 О зубьев сепараторов 3 с металлическимивтулками 10 последние посредством упругих втулок 8 с лысками 9 смещаются в направлениях, перпендикулярных к поверхностям лысок 9, компенсируя тем самым погрешность шагов между цевками колес 5 и 6 и зубьями сепараторов 3. В данном случае втулки смещались на О,6 мм.За счет упругих (амортизирующих)свойств втулки 8 с лысками 9 смягчается удар зубьев сепараторов 3 о втулки 10 и 20 обеспечивается плавное зацепление одинакового числа зубьев сепараторов 3 с цевками колес 5 и 6, в результате обеспечивается равномерное распределение нагрузки на зубья сепараторов 3 и, следовательно, уменьшается наклеп на зубьях сепараторов, что позволяет вести обработку пластин на больших давлениях с увеличенной скоростью съема.По окончании процесса обработки приводы вращения доводочных дисков 1 и 2 зп и внутреннего цевочного колеса 6 выключаются, верхний доводочный диск 1 поднимается, и обработанные пластины 4 выгружаются из сепараторов 3.Таким образом, предлагаемое устройство для доводки плоских поверхностей детаЗ 5 лей обеспечивает производительную обработку за счет повышения скорости съема припуска с пластин, а также уменьшения наклепа на зубьях сепараторов.1126422 2 Составите уговая ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москва илиал ППП ПатРедактор Л. АврамЗаказ 8808/11 Тираж 736 ударственного изобретений Ж - 35, Рауент, г. Ужго ь А. дроздецкийерес Корректор ОПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул, Проектная, 4