I
Изобретение относитс к области абра зивной обработки к может быть использовано .дл шлифовани к полировани деталей свободным абразивом при нагружающем давлении, в частности, в электронной хфомышленности
Известно устройство дл шлифованв и полировани деталей, содержащее два диска, между котсрымн размещают обрабатываемые детали, щзк этом в хний диск соединен с размещенным в корпусе механизмом нагружени и разгрузки, имеющим привод возвратно-поступательного движени . Механизм нагружени и разгрузки выполнен в виде верхнего рычага , одним концом шарнирно закрехьленного в корпусе, а другим - соединен (ного с грузом, и нижнего рычага, за1фе11К ленного на поворотной оси, установленной в корпусе, к соединенного одним концом с верхним диском посредством вертикальной штанги к серьги. Оба рычага кинематически св заны между собой посредством планки и перемещаюшейч
с с помощью ходового винта йдоль план ки роликовой опоры, котора в сечении образует равнобедренный треугольник вершиной вниз, что обеспечивает точечный контакт,
Однако в этом устройстве имеют место большие перемещени нижнего рычага механизма нагружени в разгруэки ;(практически более 2О мм), которые 1ФИВОДЯТ к значт-ельному наклону планки, св зывающей оба рычага, и, следовательно, к отклонению точечного контакта в сторону и по влению паразитного момента действи сил в плоскости , перпендикул рной осевой линии рычага. Это вление, как показала практика , обуславливает снижение точности нагруженв , нетфопорциональности величин перемещени и нагрузки и устойчивости работы viexaHH3Ma нагружени . К потери точности нагружени приводит вынос осей ращени громежуточной тланки в сторону от линии действи сил, тк как. в устройстве при любом попоже39 ши . подвижной роликовой опоры действу возникающий при этом изгибающий моме Поэтому в случае применени м гких тканевых покрытий (например, при поли ровке) указанный изгибающий момент приводит к дополнительному опусканию рычага и повороту планки J. Недостатком известного устройства вл етс также сложность установки минимальной нагрузки, близкой к нулю, так как остановить привод механизма нагружени в момент касайи верхнего диска поверхностей обрабатываемых деталей крайне еатруднительно. Кроме того, из-за ухода нижнего ры чага вниз, при подъеме всего механизма вверх, подвижную опору необходимо каждый раз перемещать за ось вращени рычага, что исключает ра ту при посто нной нагрузке. При опуска НИИ верхнего диска нагружение необходимо осуществл ть каждый раз от нул до заданного значени . В то же врем гфактически, например при суперфинишно обработке, когда iiarpy3Ka мала, пронэводительнее работать при одной и той же предварительно настроенной нагрузке . Целью изобретени вл етс повьшен е качества обработки за счет обеспеченн дополнительных степеней свободы планки и расширени диапазона нагружен и . Дл этого в предложенном устройств рычаг верхнего диска установлен с возможностью взаимодействи с введенным в устройство регулируемым по высоте упором и жёстко закрепленным на корпусе измерительным преобразоватолем, св занным с приводами оперы и Меха- низма нагружени и разгрузки. В таком выполнении устройство обес печивает расположение планки в одной 1ИОСКОСТИ с нижним и верхним, рычагами; О1пэаничение перемещени рычагов до минимума за счет наличи упора, воспринимающего вес верхнего диска и соединительных элементов конструкции Во врем подъема диска и всего механи ма нагружени ; а также образование ра мерного зазора между нижним рычагом и корпусом и контроль его величины во врем тарировки и настройки механизма нагружени на заданную величину благо дар учету веса всех соединительнь0с элементов и веса верхнего круга, что обеспечивает получение как нулевой, так к любой рабочей нагрузки. 4 На чертеже изображено устройство дл шлифовани и полировани деталей. Предложенное устройство содержит вращающиес нижний диск 1, смонтированный на станине 2, и верхний диск 3, взаимодействующий через посредство штанги 4 с механизмом нагружеии и разгрузки, помещенном в корпусе 5. Корпус 5 жестко закреплен на колонне 6, установленной с возможностью возвратнопоступательного движени относительно станины 2 с помощью привода 7 (электромеханического , пневматического и др.). Механизм нагружени и разгрузки содержит два рычага, нижний 8 из которых закреплен на поворотной оси 9 в корпусе 5, а верхний рычаг 10 одним концом закреплен на поворотной оси И, другим - взаимодействует с посто нным грузом 12. Груз 12 установлен внутри колонны 6 с возможностью свободного перемещени . Рычаги 8 и 10 кинематически св заны между собой посредством подвижной в вертикальной плоскости планки 13 и подвижной опоры 14, имеющей точечный или линейный контакт с рычагом 8, и выполненной, нащзимер, в виде трех роликов, которые образуют равнобедренный треугольник вершиной вниз. Опора 14 снабжена приводом линейного перемещени , выполненным, например , в виде ходового винта. Рычаг 3 имеющий два плеча (длинное и короткое), взаимодействует длинным плечом с регуЛ1фуемым по высоте упором 15. Кроме того, это плечо рычага 8 снабжено контактной площадкой 16, взаимодействующей прк ее перемещении вверх с измерительным Щ)еобразователем 17, жестко закрепленнымна корпуре 5 и св занным с приводом 7 возвратно-поступательного движени колонны 6 (т.е. механизма подъема и опускани верхнего диска З). Планка 13 установлена в корпусе 5 с помощью двух вдентичных колонок 18, жестко закрепленных на гфотивоположных концах планки 13, расиоложенных по линии симметрии и свободно закрепленных с помощью на1Ч)авл8ющих (на черте )же условно не покагеиы) в выполненных в корпусе 5 отверсти х 19. Это обеспечивает параллельность рабочей поверхности планки 13 относительно рабочей поверхности рычага 8 при любых его перемещени х вверх-вниз. Тот же эффект может быть достигнут. гфи других вариантах конструктивного исполнени планки 13, например путем зав зьшани планки 13 с рычагом 8 в поворотный параллёлограмм , .размещением планки 13 на плоских пружинах к др. Работает устройство следующим обра зом. С помощью привода 7 верхний диск 3 поднимаетс вверх и устанавливаетс та чтобы он гарантированно не касалс дет лей нижнего диска. Рычаг 8 устанавлива етс на упор 15 так, чтобы рабочие поверхности рычага 8 и планки 13 были взаимно параллельны. Установку рычага 8 1ФОИЗВОДЯТ перемещением упора 15 с помощью микровинтов 2О. Контроль параллельности указанных плоскостей осуществл етс регистрацией взаимных перемещений при передвижении 14 из крайнего левого в крайнее правое положение а обратно, например дополнительным индикатором (не показан). Затем подвижна опера 14 перемещаетс на Правое плечо рычага 8 за ось вращени 9 в положение отрыва (точнее, начала отрыва) рычага 8 от упора 15, что с требующейс точностью регистрируетс преобразователем 17. Это положение соответствует нулевой нагрузке и вл етс началом а счета рабочей нагрузки, которое регистрируетс на линейке, закрепленной на корпусе 5 (условно не показана). Усилие, создаваемое посто нным грузом 12 и рычагом Ю (с роликом), пере даетс через посредство подвижной : планки 13, установленной тфедварительво с помощью коложж 18 параллельно рабо чей пов хности рьиага 8. Усилие, соэдаввемое роликовой опекой 14, определ етс соотношением плеч рычага8 и величиной посто нного груза 12 и выбираетс из услови получени максимальнснго значени требующейс нагрузки. В нулевом положении подвижной опары 14 относительно рычага 8 получаема назгрузка используетс дл уравновешиван 1 верхнего диска 3, щтанги 4 в одн го из плеч рычага 8. Уравновешивание регистрируетс индикаторным устройством измерительно 1феобразоватен 17 по фиксированию момента начала подъема контактной площадки (больщс ч плеча ) рычага 8 вверх. Нагфимер, 1фи использовании индикатора часового типа ИМГ-1 с ценой делени О,ЬО1 мм, лодъ емконтактной площадки на 1-5 мкм уже четко регистрируетс визуально. При этом Щ)нвод 7 возвратно-поступательног движени колонки 6 принимает команду на остановку перемещени верхнего диска 3 в виде сигнала, подаваемого с измерительного преобразовател 17. Обрабатываемые детали 21, например кремниевые пластины, загружаютс в гнездах кассет 22 планетарного ме; ханизма, размещенных на нижнем при- тинном диске 1. Верхний притирочный диск 3, который в некоторых конкретных случа х можно рассматривать как инструмент, в момент загрузки деталей 21 находитс на удобном дл осуществлени данной операции рассто ни от нижнего диска 1. После загрузки деталей 21 верхний диск 3 опускаетс с помощью привода 7 до касани их с поверхностью диска 3. В моменгг касани рычаг 8 поднимаетс вверх, что регистрируетс измерительным преобразователем 17. При этом за счет наличи св зи преофазовател 17 с приводом Т последний принимает команду дл 1фекращени движени верхнего диска 3, а следовательно , и всего фивода 7 подъема и опускани . В результате верхний диск 3 может быть остановлен при отсутствии какой.-пибо нагрузки со стороны верхнего диска 3 н фивода 7 подъема и опускани . После установки верхнего диска 3 в касательное положение относительно обрабатываемых деталей 21 производитс его нагруженне до заданного значени и с заданной скоростью путем п емещени подвижн Ш опоры 14 влево по рычагу 8 с помощью привода 23. В момент нахождени подвижной опоры 14 над осью 9 все усилие, создаваемое грузом 12, воспринимаетс осью 9, а на обрабатываемые детали 21 действует только вес верхнего диска 3, штанги 4 и часть веса рычага 8. перемещении подвижной oпqpы 14 влево от оси 9 на детали 21 воздействует дстолнительна нагруэка составл юща определенную часть наибольшей величиша нагрузки, создаваемой Грузом 12, в о|}(Я10рциональна длине плеча Е . Положение подвижней оперы 14 дл обеспечени необходимой (заданной технологическим щюцессом обработки) нагрузки ощ едел ете по гфедварительно полученной таричровочной кривой, т.е. величина нагружени находитс в функциональвой зависимости от длины плеча Р (рассто ни между осью 9 и нижним роликом подвижнойопоры 14). После достижени требуемой нагрузки и включени привода вращени верхнего и нижнего дисков 1 и 3 (гривод вращени