сепаратор к плоскодоводочному станку
Классы МПК: | B24B37/04 для обработки плоских поверхностей |
Патентообладатель(и): | Кондратенко Владимир Степанович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-12-17 публикация патента:
10.04.1995 |
Использование: при алмазно-абразивной обработке в различных отраслях народного хозяйства для прецизионной обработки плоских поверхностей деталей, например, стеклянных пластин для жидкокристаллических экранов, заготовок для магнитных и магнитооптических дисков, фотошаблонных заготовок и др. Сущность: содержит по меньшей мере одно отверстие-накопитель и не менее одного гнезда для размещения деталей, отверстие-накопитель выполнено двухступенчатым с переменным сечением, при этом первая ступень заканчивается сужением, являющимся началом второй ступени, а диаметры входных и выходных отверстий первой и второй ступеней определяют из указанных в описании соотношений. 4 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
СЕПАРАТОР К ПЛОСКОДОВОДОЧНОМУ СТАНКУ, содержащий по меньшей мере одно отверстие-накопитель и не менее одного гнезда для размещения деталей, отличающийся тем, что отверстие-накопитель выполнено двуступенчатым с переменным сечением, при этом первая ступень заканчивается сужением, являющимся началом второй ступени, а диаметры входных и выходных отверстий первой и второй ступеней определяют из соотношений![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-7t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-8t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-9t.gif)
где D диаметр входного отверстия первой ступени;
dmin диаметр выходного отверстия первой ступени,
h толщина сепаратора;
d диаметр выходного отверстия второй ступени.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке и может быть использовано в электронной, оптико-механической и других отраслях народного хозяйства для прецизионной обработки плоских поверхностей деталей, например стеклянных пластин для жидкокристаллических экранов (ЖКЭ), фотошаблонных заготовок, заготовок для магнитооптических дисков, дисков для жестких винчестерских накопителей, а также для обработки кремниевых пластин и других тонких прецизионных изделий из хрупких материалов. Известно устройство, содержащее два соосных притира, расположенные между ними сепараторы с гнездами для размещения в два яруса деталей, между которыми размещена прокладка, привод вращения притиров и трубопровод для подачи абразивной суспензии [1]Однако используемый в данном устройстве сепаратор, выполненный в виде сплошного корпуса с гнездом для деталей, не обеспечивает качества обработки и высокой производительности труда, что связано с неравномерностью и недостаточным количеством подаваемый полирующей суспензии в зону обработки верхней и нижней деталей. Это приводит к появлению прижогов при интенсивных режимах полирования или к резкому падению производительности при низких скоростях полирования, которые необходимы для исключения прижогов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор к плоскодоводочному станку, содержащий отверстие-накопитель смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) или абразивной суспензии и гнезда для размещения деталей. Отверстие-накопитель и гнезда соединены между собой посредством каналов. Данный сепаратор обеспечивает более равномерную подачу СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки деталей. Это обеспечивается тем, что, попадая в расположенное в центральной части сепаратора отверстие-накопитель, СОЖ или абразивная суспензия при вращении сепаратора поступает через каналы в гнезда, где размещены обрабатываемые детали. Благодаря этому обеспечиваются более равномерные режимы обработки [2]
Недостатком описанного сепаратора-прототипа является невозможность его использования при обработке тонких крупногабаритных деталей на станках планетарного типа. Это связано с тем, что при обработке указанного вида изделий основная площадь сепаратора занята гнездом для размещения деталей в два ряда через упругую прокладку и наличие отверстия-накопителя не обеспечит равномерной подачи СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки верхней и нижней деталей. Целью изобретения является создание сепаратора к плоскодоводочному станку, обеспечивающего равномерную подачу СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки деталей к верхнему и нижнему притирам, что обеспечит повышение производительности и качество обработки. Это достигается тем, что в сепараторе к плоскодоводочному станку, содержащем по меньшей мере одно отверстие-накопитель и не менее одного гнезда для размещения деталей, отверстие-накопитель выполнено двухступенчатым с переменным сечением, при этом первая ступень заканчивается сужением, являющимся началом второй ступени, а диаметры входных и выходных отверстий первой и второй ступеней определяют из соотношений
2
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
0,5
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-2t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
1,5
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-3t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
dmin диаметр выходного отверстия первой ступени;
h толщина сепаратора;
d диаметр выходного отверстия второй ступени. Выходные отверстия могут быть выполнены в нижней части отверстия-накопителя со смещением относительно центра углубления по радиусу к периферии сепаратора. Сущность изобретения заключается в следующем. При обработке плоских поверхностей деталей на станках планетарного типа подача СОЖ на операциях шлифования или абразивной суспензии при полировании осуществляется из кольцевых емкостей через каналы, сообщаемые с зоной обработки. При этом попадание СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки деталей и особенно нижней детали затруднено. Это связано с тем, что при выходе из каналов верхнего притира часть СОЖ или абразивной суспензии отражается периферией сепаратора и под действием центробежной силы удаляется из зоны обработки. Когда сепаратор находится в зоне расположения каналов, то подача СОЖ или абразивной суспензии прекращается из-за перекрывания каналов верхней деталью и верхней поверхностью сепараторов. Если же сепаратор выполнен в соответствии с изобретением, а именно с отверстиями-накопителями, сужающимися в нижней части, то СОЖ или абразивная суспензия накапливается в углублениях и затем равномерно подается в зону обработки как верхней, так и нижней детали. Таким образом, двухступенчатые отверстия в сепараторах выполняют функцию накопителей и перераспределителей СОЖ или абразивной суспензии. Во-вторых, накопленная в отверстиях-накопителях СОЖ или абразивная суспензия при вращении сепаратора попадает в зону обработки верхней детали. Во-вторых, через сквозные отверстия, выполненные в нижней части отверстий-накопителей, СОЖ или абразивная суспензия поступает в зону обработки нижней детали. При этом для улучшения условий подачи СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки нижней детали сквозные отверстия на выходе имеют расширения, полученные зенкованием отверстий на выходе. Кроме того, поскольку под действием центробежной силы жидкость в углублениях перераспределяется к периферийным стенкам, то сквозные каналы в нижней части углублений целесообразно выполнить со смещением по радиусу к периферии сепаратора. Однако помимо перечисленных конструктивных особенностей сепаратора, заключающихся в изготовлении двухступенчатых отверстий-накопителей со сквозными отверстиями в нижней их части, для достижения поставленной цели необходимо определить оптимальные размеры выполняемых отверстий, которые обеспечили бы равномерную подачу СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки деталей. Исходя из экспериментальных исследований, установлены оптимальные соотношения диаметров входных и выходных отверстий обеих ступеней, которые имеют следующий вид:
2
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-4t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
0,5
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-5t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
1,5
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032521/2032521-6t.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
dmin диаметр выходного отверстия первой ступени;
h толщина сепаратора;
d диаметр выходного отверстия второй ступени. Верхний и нижний диапазоны диаметра входного отверстия первой ступени на поверхности сепаратора обусловлены следующим. Если D < 0,5h, то объем емкости отверстия-накопителя будет недостаточен для накопления необходимого количества СОЖ или абразивной суспензии. Если же D > 2h, то даже при максимальных скоростях обработки вся СОЖ или абразивная суспензия будет находиться в нижней части углубления и не будет попадать в зону обработки верхней детали. Минимальный диаметр выходного отверстия первой ступени отверстия-накопителя в наиболее узкой его части должен обеспечить равномерную подачу накопленной СОЖ или абразивной суспензии в зону обработки нижней детали. Этим условием обусловлен указанный диапазон минимального диаметра выходного отверстия, а именно
0,05D
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032013/8773.gif)
Шлифование осуществляли связанным алмазным инструментом на основе эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 и отвердителя полиэтиленполиамин с применением алмазного синтетического порошка АС2 50/40 (для первого перехода грубое шлифование) и АСМ 20/14 (для второго перехода тонкое шлифование). Шлифование производили при следующих режимах: скорость вращения шпинделя после включения привода плавно увеличивали от 0 до 100 об/мин. Общая нагрузка на 6 деталей, размещенных в два яруса в 3 сепараторах из текстолита толщиной 16 мм, в режиме шлифования составляла 12
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032058/177.gif)
![сепаратор к плоскодоводочному станку, патент № 2032521](/images/patents/441/2032058/177.gif)
Класс B24B37/04 для обработки плоских поверхностей