CC BY
19
80
Н 70
60
50
40
1 / 2
• 3
•
0 3 6
9 12
т —
мин
18
40
Н
35
30
25
20
1 N у 2 /
V А 3
0 3 6 9 12 мин 18
Рис. 3. Зависимость радиальной Ру (а) и касательной Pz (б) составляющих силы шлифования от времени обработки г 1, 2, 3 - соответственно без очистки, с очисткой бруском 24 AM 10, с очисткой бруском из технического стекла; материал заготовки - сталь 40Х; Sep = 0,005 мм/дв.х<5д
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бокучава Г. В. Трибология процесса шлифования. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1984. 238 с.
2. Королев А. В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. 191 с.
.1 г
3. Островский В. И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981. 144 с.
Худобин Леонид Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения» УлГТУ, окончил Саратовский политехнический институт. Автор книг и статей в области технологии механической обработки.
Унянин Александр Николаевичу кандидат технических наук, доцент той же кафедры, окончил Ульяновский политехнический институт. Имеет статьи в области технологии абразивной обработки с применением смазоч-но-охлаждающих технологических средств.
УДК 621. 922. 079 (088.8)
Ю. В. ПСИГИН, А. И. АРМЕР, В. В. БИБКИН
Ат
ШЕРОХОВАТОСТЬ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЛИФОВАННЫХ С УСКОРЕННЫМ ВЫХАЖИВАНИЕМ
Устройство для микроподачи заготовок обеспечивает плоское шлифование с ускоренным выхаживанием без участия механизма подачи станка. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния режимов выхаживания на технологическую эффективность шлифования с использованием предлагаемого устройства.
Как известно, ускоренное выхаживание, при котором натяг в технологической системе снижается до нужной величины путём отвода шлифовального круга от заготовки, обеспечивает заметное уменьшение мапшнного времени и соответственно повышение производительности обработки. Устройства для микроподачи заготовок [1, 2] позволяет расширить технологические возможности оборудования, обеспечив плавное непрерывное движение заготовки, как в направлении врезной подачи (этап предварительного и окончательного шлифования), так и в обратном направлении (этап ускоренного выхаживания).
Авторы исследовали влияние режимов выхаживания на формирование высотных параметров микронеровности шлифованной поверхности: среднего арифметического отклонения профиля Ra; высоты неровностей профиля по
десяти точкам Ry; наибольшей высоты неровностей профиля i?mx, оцениваемых по ГОСТ 19300-86 на профилометре мод. 170622. Заготовки размерами 20x20x80 мм из стали 45, HRC 40...42 устанавливали на магнитной плите плоскошлифовального станка ЗЕ711ВФ2 или на УМЗ (рис. 1). С заготовки снимали припуск Z= 0,02 или 0,08 мм; скорость продольной подачи 14 м/мин; окружная скорость шлифовального круга 1 - 250x76x32 24А25НСМ17К5 со-ставляла 32 м/с; врезная подача St = 0,002 или 0,008 мм/дв. ход, при шлифовании на УМЗ подача St была непрерывной. Удлинение теплового элемента 3
с закреплённой в приспособлении 6 заготовкой происходило при его нагреве жидкостью (вода, содержащая ингибиторы коррозии; температура 90 °С), поступавшей через отверстие А в пространство между тепловым элементом 3 и сливной ёмкостью 4. Жидкость сливается из ёмкости 4 через отверстие Б.
Число двойных ходов выхаживания пв ~ 0; 1; 2; 3; 6; 9. Выхаживание
при шлифовании с использованием УМЗ проводили ускоренно, скорость от-вода заготовки 5,' = 0,0001; 0,0003 и 0,0005 мм/с. В пространство между
сливной ёмкостью 4 (см. рис. 1) и внутренней поверхностью теплового элемента 3 через отверстие А подавали жидкость, температура которой составляла 20 °С, с расходом, соответствующим скорости отвода заготовки. Тепловой элемент при этом охлаждался и, укорачиваясь, постепенно снижал натяг
Рис. 1. Устройство для микроподачи заготовок: 1 - основание; 2 - кожух; 3 - тепловой элемент; 4 - сливная ёмкость; 5 - кольцо; 6 - приспособление для закрепления заготовки; 7 - теплоизоляционная прокладка; 8 - датчик контроля величины микроперемещения; 9 - резиновое кольцо; А, Б - отверстия для подачи и слива жидкости соответственно
Как и следовало ожидать [1, 2], среднее арифметическое отклонение профиля Яо поверхностей заготовок, шлифованных без выхаживания с применением УМЗ,оказалось на (17 - 26) % ниже, чем при шлифовании с установкой заготовок на магнитной плите плоскошлифовальиого станка (рис. 2). После девятого двойного хода выхаживания разница значений Ка не превы-
шала 4 %. При шлифовании с ускоренным выхаживанием значения Яа порядка 0,3 мкм достигаются уже после третьего двойного хода, причём, чем выше скорость отвода заготовки от шлифовального круга, тем быстрее уменьшается Яа. Для достижения, например, заданного значения Яи = 0.35 мкм
достаточен один двойной ход ускоренного выхаживания при скорости отвода заготовки = 0,0003 мм/с (см. рис. 2, а, кривая 3), при = 0,0001 мм/с доста-
точно двух ходов, тогда как при шлифовании с установкой заготовки на магнитной плите (разумеется, с обычным выхаживанием) этот уровень значений Яо достигается только после четвертого двойного хода (см. рис. 2, а, кривая 1). Аналогичные закономерности просматриваются и для других высотных параметров шероховатости (рис. 3, 4).
технологической системы.
А
Рис. 2. Изменение среднего арифметического отклонения профиля шлифованной поверхности Яо в зависимости от числа п
п
двойных ходов выхаживания: а, б - соответственно Z = 0,02 и 0,08 мм; = 0,002 и
0,008 мм/дв. ход; 1 - врезная подача осу-ществляется механизмом станка; 2,3,4 - врезная подача осуществляется посредством УМЗ, ускоренное выхаживание со скоростью отвода заготовки соответственно 5/ = 0,0001; 0,0003; 0,0005 мм/с
мкм
мкм
мкм
мкм
Пе Пв
а б
Рис. 3. Изменение высоты неровностей профиля шлифованной поверхности по десяти точкам в зависимости от числа двойных ходов выхаживания п6: остальные условия см. в подписи к рис. 2
мкм
К
шах
2,5
X 1 У 1
\ \ у' \ \ \ 2
3
1л
X/
. 3
Л —
О
6 дв. ход 9
2,5
О
6 дв. ход 9
П
в
п
в
а
•I
Рис. 4. Изменение наибольшей высоты неровностей профиля #1пах шлифованной поверхности в зависимости от числа двойных ходов выхаживания пв \ остальные условия см. в подписи к рис. 2 Ч
•ч
Таким образом, реализация ускоренного выхаживания сокращает длительность цикла шлифования, необходимую для достижения заданных значений высотных параметров микронеровности шлифованной поверхности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Худобин Л. В., Псигин Ю. В, Мукин А. А. Эффективность применения устройств для микроподачи заготовок // Машиностроитель. 1996. № 2. С. 28 - 29.
2. Псигин Ю. В., Армер А. И., Власов О. А. Шероховатость поверхностей, шлифованных с применением устройства для микроподачи заготовок непрерывного действия // Вестник УлГТУ. Серия «Машиностроение». 2000. № 4. С. 61 -64.
Псигин Юрий Витальевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения» УлГТУ\ окончил Ульяновский политехнический институт. Имеет публикации в области технологии шлифования.
Армер Аркадий Игоревич, аспирант той эюе кафедры, окончил Ульяновский государственный технический университет. Работает над созданием устройств для микроподачи заготовок.
Бибкин Виктор Владимирович, магистрант той же кафедры.
УДК 621.315.592
_ & /
О. Г. КРУ ПЕННИКОВ, А. Е. ДОРМУШЕВ
ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ РАЗРЕЗАНИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АЛМАЗНЫМИ ОТРЕЗНЫМИ КРУГАМИ
Приведены результаты экспериментального исследования влияния состава и способа подачи смазочио-охлаждающих технологических средств на эффективность разрезают заготовок из полупроводниковых материалов алмазными отрезными кругами.
В настоящее время заготовки из полупроводниковых материалов разрезают, как правило, алмазными отрезными кругами с внутренней режущей кромкой (АКВР) с применением смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в качестве которых обычно используют проточную воду или (0,5 - 2,0) % -ные водомасляные эмульсии [1]. В процессе резания СОТС загрязняются продуктами обработки, в связи с этим возникают проблемы с очисткой жидкости и утилизацией отходов.
Авторы провели экспериментальные исследования эффективности раз-
• •
резания полупроводниковых монокристаллов с использованием в качестве СОТС сжатого воздуха и аэрозолей.
Эксперименты проводили на станке «Алмаз-бМ», разрезая монокристаллический кремний диаметром 76 мм марки ЭКЭС-0,01-11 бк! ГОСТ 19658-81 на пластины толщиной 0,8 мм. Слитки разрезали кругом АКВР АС6 50/40 422x152x0,32 мм, окружная скорость которого составляла Ук = 18 м/с при врезной подаче 8вр = 20 мм/мин.
Для подачи сжатого воздуха (Р = 0,4 МПа) использовали компрессор СО-7А. Аэрозоль получали, используя компрессор и установку для распыления жидкостей УР-3 [2].
Сжатый воздух (аэрозоль) подавали на режущую кромку вне или перед зоной резания (рис. 1). В третьей серии экспериментов, кроме подачи аэрозоля перед зоной резания, поверхность отрезного круга 1 подвергалась дополнительной очистке поролоновыми губками 3, закреплёнными на кожухе АКВР после зоны резания.
При этом расходом аэрозоля варьировали от 0,2 до 0,8 дм3/ч.
В качестве базы для сравнения разрезали кремниевый слиток на пластины, подавая до и после зоны резания (0,5 - 2,0)% -ную полусинтетическую смазочно-охлаждающую жидкость Аквол-11 с расходом 2 дм3/мин [3].
