Способ шлифования кристаллических кварцевых элементов

15832 бЗ Изобретение относится к технологии производства кристаллическихэлементов и может быть использованов электронной и радиотехническойпромышленности при изготовлениикварцевых элементов резонаторов и монолитных фильтровЦель изобретения - повышение производительности обработки за счетстабилизации процесса шлифования,На фиг, изображена схема реалиэации,способа; на фиг,2 - положениеККД относительно осей ХУЕ; на фиг.Зкспериментдльная зависимость отноСительной производительности П/П отосоотношения РЧ/й = С; на фиг,4 - за."нисимость П/П от зернистости фракции порошка,Способ шлифования кварцевых крис."таллических элементов (ККЭ) включаетих последовательную обработку суспензиями абразивных микропорошков,представляющими собой взвесь порошкаабразивных зерен в жидкости, наприМер воде, при соотношении абразива(Т) и жидкости (Ж) в суспензии0,1 ( Т:Ж ( 0,3 а Шлифование ККЭ осу"ществляется на шлифовально- доводочных станках для двусторонней обработки при подаче абразивной суспензии между рабочей поверхностью притира (верхнего 1 и нижнего 2) и обрабатываемой поверхностью ККЭ 3, установленных в отверстиях кассеты 4(фиг.1), При перемещении ККЭ кассетой относительно притира со скоростью Ч и создании давления Р притирана обрабатываемый материал через находящиеся между ними абразивные зерна последние (абразивные зерна) свободно перемещаются и передают вибра 2 О 40 при 10 р Н.1 О-р при 10 рН 50Эмпирически полученное соотношение РЧЯ = С, в соответствии с которым изменяются режимы шлифования,характеризует плотность мощности абразивного воздействия на обрабатываемый материал.Приведенная на фиг,З экспериментальная зависимость относительнойпроизводительности П/По процесса шлифования от соотношения РЧ/й = С поде Б 0,03 др 3 ехр(0,11 В) р Б з припуск на сторону на данномпереходе (операции), мм; нарушенный слой на предшествующем переходе (операции),допустимый поворот КЭ отно-.сительно кристаллической оси Х в угл, мин;ширина КЭ в направлении крис.таллической оси Е 7. в мм,ционно-ударным действием кинетическую энергию притира на обрабатываемую поверхность ККЭ, Абразивные зерна разрушают обрабатываемый материал с отделением выколок с поверхности ККЭ, при этом давление притира на обрабатываемый материал Р через абразивные зерна суспензии изменяют в зависимости от скорости перемещения ККЭ кассетой относительно притира Ч, поддерживая плотность мощности абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность постоянной и равнойРЧ/Й С где С - постоянная равная2 Па И(8-12) 10С мкмР - давление притира на обрабатываемый материал через абразивные зерна суспензии,Па;Ч - скорость перемещения ККЭкассетой относительно притира, м/с;й=д - зернистость основной фракциимикропорошка суспензии вмкм, изменение которой накаждом переходе производяттак, чтобы выполнялось условие с 1 3 1 ъ с где Й -зернистость предельной фракп,ции микропорошка в суспензиина данном переходе (опЕрации), мкм; зернистость основной и смежной фракции микропорошка всуспензии на предыдущем переходе в мкм, а припуск накаждом переходе (операции)определяют из условия5 15832 бказывает, что существует область оптимальных значений С = (8-12)10в которой изменение давления в гиперболической зависимости от измененияскорости наиболее эффективно влияет5на повышение производительности.Эффективность этого влияния ещеболее возрастает, ели на каждом переходе .(операции) исполвзовать микропорошок, предельная фракция которогопо размеру зерен была бы не меньшесмежной и не больше основной фракциимикропорошка предшествующего перехода вследствие того, что минимальныйприпуск (нарушенный слой), удаляемыйна каждом переходе, всегда большеили равен припуску последующего перехода, Это отличие делает процесс эффективным даже при использовании 20микропорошков без повышенного содержания основной фракции (фиг,4).Косвенное повышение производительности путем повышения качестваобработки и выхода годных КЭ обеспечивается условиями обработки, когдапри снятии минимального припуска Б,на каждом переходе удаляют не тольконарушенный предшествующей обработкойслой, но и обеспечивают заданное отклонение от плоскостности и параллельности КЭ,Установлено, что при этом одновременно обеспечивается установившееся значение шероховатости,При снятии большего припуска наобработку вследствие разброса по толщине (из-за погрешностей обработки)КЭ может произойти их поворот относительно кристаллографической оси Х.При этом для всех срезов, кромеХ У,Е, этот поворот не зависит оттолщины и длины заготовки, а зависитот поперечного размера В КЭ в направлении оси Е Е45Л/3 4 33,8 Бм с ехр ( -Оф 11 В)фПоэтому значение максимального припуска необходимо ограничить значением, при снятии которого поворот 50 КЭ вокруг оси Х не выйдет за пределы заданного в соответствии с экспериментально найденным Значением для кварца И ,с 4 0,03 др 1 ехр (0,11 В),П р и м е р, Проводилось шлифование кварцевых заготовок с углом сре-.за 3515 +1поперечных размеровСпособ шлифованчя позволяет в 2,0-2,5 раза снизить припуски при шлифовании и повысить производительность процесса, при этом выход годных кварцевых резонаторов по выход:" ным электрическим и частотным характеристикам не менее, чем на 5-102,Формула изобретения 1Способ шлифования кристаллических кварцевых элементов, при котором деталям сообщают перемещения относительно притиров, в зону обработки последовательно подают суспензию абразивных порошков различной зернистости, а давление притиров на детали осуществляют через абразивные зерна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки за счет стабилизации процесса, отношение произведения давления притиров на скорость перемещения деталей к зернистости основной фракции микро- порошка в суспензии выбирают равным(8-12 ) 10 , при этом нри пеС мкмрехаде с одной зернистости на другую выдерживают условие1 ) 1,.1-111-1где Й я - зернистость предельнойфракции микропорошка суспенции на данном переходе (операции), мкм; зс 1 с.1 зернистость основнои исмежной фракций микропорошка суспензии на предыдущем переходе, мкм, Способ по и,1, о т л и ч а юс я тем, что припуск на каж 2. щий3 620 х 20 мм с завершением процесса шлифованием абразивной суспензией микропорошка электрокорунда белого зернистостью М 5 при концентрации абразива в суспензии 0,1 ( Т;Ж ( 0,3,что обеспечивает шероховатость обработанной поверхности не хуже 0,08 мкмпо критерию К . Последовательностьпереходов, зернистость микропорошкон, режимы и припуски при шлифовании КЭ по известному и предлагаемомуспособам приведены в табл.1-3.(ККЭ) относительно кристаллографической осн Х,угл,мин,; В - размер ККЭ в направлениикристаплографической оси 22 , мм 0,03 В/33 ехр (0,11 В)13 ).10 Р,где 15припуск на сторону на данном переходе (операции ),мм;Г допустимый поворот кристап"лических кварцевых элементов Р - давление притира на ККЭ через зерна,Таблица 1 10 Р 1 О Па Чм/с Пе Мо Фракционный состав микропорошка по максимальнымзернам, мкм Зернистость И, мм а М мкм С0,20 2,0 Таблица 2 С10ПаМмкм С П, мм Фракционный состав микропорошка по максимальнымзернам, мкм 10Ч,Па м/с мин,мин. макс. мин, мин,15 , 8 0,8 8 05 8 0,15 0,18 0,1510 7 5 0,05 0,06. 0,110 7 5 3 О,02 0,03 0,081 М 28 2 М 10 3 М 5 Таблица 3 Базовый процесс Предлагаемый процесс Параметр сравнения Количество переходовПрипуск, мм минна сторону макс.Заготовка, ммПлоскопараллельность, мкмОтклонениеугла среза, угл.минВыход годных по параметрам, 7. 5 0 Не ограничен 20 х 20 х 1,4 0,25вытечь А,ДроздецкийЛ.Сердюкова Корректор М.Самборская Тираж б 10 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5