автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности операции разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов путем активации элементов технологической системы

На правах рукописи

ДОРМУШЕВ АНТОН ЕМИЛЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАЦИИ РАЗРЕЗАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ХРУПКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПУТЕМ АКТИВАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ

Специальность 05.03.01 —Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск - 2004

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения" Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ)

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ

доктор технических наук, профессор Л.В. Худобин

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ю.В. Полянсков

Ведущая организация - ОАО "Комета" (приборостроительный завод)

Защита диссертации состоится "17" декабря 2004 г. в 16:00 на заседании диссертационного совета К 212.277.01 в первом корпусе Ульяновского государственного технического университета по адресу: г. Ульяновск, ул. Энгельса, 3 (почтовый адрес: 432700, ГСП, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32).

кандидат технических наук СВ. Семенов

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УлГТУ.

Автореферат разослан ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного со] кандидат технических наук, профессор

Ф. Гурьянихин

в/РбЯ

2,РР5-4 з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Процесс обработки заготовок их хрупких неметаллических материалов, например, кремниевых подложек интегральных микросхем весьма, сложен ввиду чрезвычайно высоких требований к качеству пластин. Получение подложек с параметрами, соответствующими требованиям полупроводниковой электроники, сопряжено с необходимостью удаления на операциях шлифования и последующего полирования больших объемов структурно-деформированного материала с поверхностей пластин. Операция разрезания, в силу технологической наследственности, оказывает непосредственное влияние на качество готовых подложек, а также состав и трудоемкость всего технологического процесса их изготовления. Существенно улучшить характеристики отрезанных пластин можно путем рационального применения смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) и наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на элементы технологической системы. В связи с этим тема диссертационной работы, посвященной повышению эффективности операции разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов путем активации элементов технологической системы, является актуальной.

Автор защищает: 1. Результаты теоретико-экспериментальных исследований процесса разрезания: теплофизическую модель разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов, зависимость тепловой напряженности процесса разрезания от различных способов подачи аэрозоли в зону резания и наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку.

2. Результаты численного моделирования процесса разрезания с использованием в качестве СОТС аэрозоли и с наложением интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку.

3. Результаты экспериментальных исследований влияния на качество пластин и производительность операции разрезания различных способов подачи аэрозоли в зону обработки и наложения УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания.

4. Рекомендации по технологии разрезания заготовок из неметаллических материалов с активацией элементов технологической системы путем наложения на заготовку УЗ-колебаний и подачи распыленных СОЖ, результаты соответствующих опытно-промышленных испытаний.

Цель работы: повышение эффективности операции разрезания слитков и заготовок из хрупких неметаллических материалов на пластины путем применения в качестве СОТС аэрозолей и наложения УЗ-колебаний на элементы технологической системы.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены

следующие задачи:

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Петерву»г Л*у

оэ 1* У>чОоЬ

1. Разработана математическая модель формирования параметров микро- и макрогеометрии пластин на операции разрезания заготовок алмазными отрезными кругами с внутренней режущей кромкой (АКВР) в зависимости от режимов резания и условий охлаждения зоны обработки.

2. Разработана теплофизическая модель процесса разрезания неметаллических заготовок отрезными кругами АКВР.

3. Исследованы процессы формирования качества пластин на операциях разрезания заготовок кругами АКВР с активацией элементов технологической системы путем наложения на заготовку УЗ-колебаний и подачи распыленных СОЖ.

4. На основе полученных зависимостей рассчитаны и спроектированы устройства для ультразвуковой активации элементов технологической системы и подачи распыленных СОЖ.

5. Исследована технологическая эффективность процесса разрезания заготовок кругами АКВР с активацией элементов технологической системы.

6. Предложены способы и устройства активации элементов технологической системы для использования в промышленности.

Научная новизна: 1. Разработана математическая модель параметров микро- и макрогеометрии пластин в процессе разрезания слитков и заготовок отрезными кругами АКВР, учитывающая комплексное влияние СОЖ и способов её подачи на тепловое состояние контактирующих объектов.

2. Разработаны методика, алгоритм и программы для численного расчёта температурных полей контактирующих при разрезании объектов с учетом охлаждающего действия СОТС.

3. Результаты численного моделирования процесса разрезания с использованием в качестве СОТС аэрозоли и с наложением интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку.

4. Непосредственными экспериментами доказана высокая технологическая эффективность операции разрезания кругами АКВР с наложением УЗ-колебаний на заготовку перпендикулярно вектору скорости врезной подачи круга с одновременной подачей аэрозоли перед зоной резания, что позволяет по сравнению с традиционным разрезанием повысить производительность разрезания и качество отрезанных пластин.

Практическая ценность и реализация работы: 1. Разработаны технологические рекомендации по разрезанию монокристаллического кремния отрезными кругами с внутренней режущей кромкой и устройства для подачи аэрозоли в зону резания и наложения УЗ-колебаний на заготовку.

2. Опытно - промышленные испытания в условиях действующего производства ООО «Элекс» подтвердили результаты теоретико-экспериментальных исследований и свидетельствуют о повышении производительности разрезания и улучшении качества отрезанных по сравнению с традиционной техноло-

гией. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения технологических рекомендаций и устройств для подачи аэрозоли и наложения УЗК - 17605 руб. в расчете на один станок.

3. Технологические рекомендации используются в процессе обучения студентов и магистрантов направления 552900.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научно-технических конференциях (НТК) УлГТУ в 1999, 2000, 2002, 2003 г.г.; международных НТК "Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы", г. Волжский, 1997, 2004 г.г., "Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве", г. Харьков, 2003 г., " Высокие технологии в машиностроении ", г. Самара, 2002 г., "Современные проблемы радиоэлектроники", г. Красноярск, 2002, "Технологические комплексы, оборудование предприятий строительных материалов и стройиндустрии", г. Белгород, 2003 г., "Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков", г. Пенза, 2003 г.; на научно-технических семинарах кафедр "Технология машиностроения" и "Металлорежущие станки и инструменты" УлГТУ в 2001, 2003, 2004 г.г.; на заседании научно-технического совета машиностроительного факультета Ул1ТУ в 2004 г.

По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе 16 статей, опубликованных в центральной печати и в трудах международных конференций, получены 3 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (222 наименования) и приложений, включает 223 страницы машинописного текста, 77 рисунков и 20 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, её практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе показано, что операция разрезания является основной, обязательной операцией технологического процесса изготовления пластин из хрупких неметаллических материалов, оказывающей непосредственное влияние на качество полученных заготовок, а также на состав и трудоемкость технологического процесса. Основным фактором, препятствующим повышению эффективности разрезания, является повышение температуры в зоне обработки, зависящее в основном от механических свойств материала, элементов режима резания, условий охлаждения и состояния режущей поверхности круга. Перспективным, но практически не изученным направлением повышения эффективности операции разрезания, является применение тонкораспыленных жидкостей, показавшее на операциях механической обработки значительную технологическую эффективность. Существует

также возможность повышения производительности операции разрезания и качества отрезанных пластин путем наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку, однако в связи с отсутствием объективных данных о том, какие параметры и условия акустической (ультразвуковой) активации являются наиболее эффективными, необходима разработка соответствующего научного обеспечения.

В заключение сформулированы цель и задачи работы, приведенные выше.

Во второй главе представлены математическая модель параметров качества пластин, теплофизическая модель процесса разрезания, методика и результаты численного моделирования процесса разрезания с применением физической активации.

При воздействии единичного абразивного зерна на хрупкий материал образуется царапина глубиной и нарушенный слой по бокам царапиной (рис. 1). Радиальные трещины образуются непосредственно при

внедрении абразивного зерна в поверхность хрупкого тела, в то время как боковые трещины появляются и развиваются при снятии нагрузки. E.H. Морозов и М.В. Зернин получили зависимости величин 1ц, Ьсок, Ьрад от силы Р, приложенной к абразивному зерну.

9 • Р • (1

Рис. 1. Схема образования нарушенного слоя при наложении (а) и снятии (б) нагрузки на абразивное зерно: 1 - абразивное зерно; 2 - слиток

1ц =1

Л

(1)

16-Я-Е

где Я = (х2 - Х])/4 — радиус абразивного зерна, м; Х[, х2 - соответственно минимальная и максимальная зернистость абразива, м; Е - модуль упругости, МПа; ц - коэффициент Пуассона; Р - сила, приходящаяся на единичное зерно, Н.

1( Е/НД

3/4

Ьбок = Jrr—ТГТТТ •p5/8-(ctg<p)5/6;

Н^-а-ЧРР

|к1С.н//4 - ™ ' рад 2-y.ß^.E

где Нц - микротвердость, МПа; ср - угол при вершине, град.; KiC - критический

Gk

(2)

коэффициент интенсивности напряжений: К1С =

2-у-Е

1-ц2 ;

у = Gk-вяз-

кость разрушения, определяющая способность материала сопротивляться распространению трещины, Дж/м2; Т = (1-ц2)(1-2|л)2/2 • 7с - безразмерная упругая постоянная; а - постоянная, зависящая от формы зерна, а = 2/щ

1/3

относительная величина, определяющая размеры пла-

3(1-ц)-ат

стической зоны; стт - предел текучести материала заготовки, МПа.

В нашей работе толщину нарушенного слоя Ькс после царапания единичным зерном определяли как максимальное значение длины ИЛК либо боковой трещины, образовавшейся под действием силы либо длины Ьрад радиальной трещины, образовавшейся под действием силы Рх (рис. 2). Тогда сила Р, приложенная к единичному абразивному зерну, определяется по следующим зависимостям:

Рис. 2. Формирование нарушенного слоя на операции разрезания: I - слиток; 2-АКВР

Р Р

- площадь

ь-пр 5>-Пр

контакта режущей кромки круга с отрезанной пластиной, м2; Пр — количество режущих зерен на единице площади, 1/м2.

В итоге получены зависимости для расчета силы по указанным вариантам. Например, в зависимости от силы Рх:

где Сг - коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала и условий резания (для кремния Сг » 6000 МПа); Я), Ьрк - соответственно радиус и ширина режущей кромки круга, м; У5 — скорость врезной подачи круга АКВР, мм/мин; У^ — окружная скорость круга, м/с; к - концентрация алмаза в инструменте; Ь), Ьг — длина соответственно малой и большой полуоси алмазного зерна (эллипсоида), мкм; Ь - ширина режущей кромки круга, м; уз - длина защемленной консоли (отрезанной части пластины), м; И.з — радиус заготовки,

Для перехода от процесса образования нарушенного слоя под воздействием одного абразивного зерна к образованию нарушенного слоя под воздействи-

ем группы абразивных зерен в расчет Ин с ввели некоторые коррективы, связанные с тем, что в канавку, процарапанную одним зерном, попадает другое зерно, которое способствует скачкообразному увеличению длины трещины (если сила, с которой воздействует это зерно, превышает силу страгивания Рс трещины (по Морозову Е.Н.), т.е. Р > Рс) на величину а:

1

4 К-Р-Я )з

,где К = — 16

-и

(4)

где Ц|, Е] - соответственно коэффициент Пуассона и модуль упругости алмаза.

Шероховатость поверхности после операции разрезания приближенно оценивали по зависимости (1), приравнивая Яг = 1ц.

Влияние возникающих в процессе разрезания температурных напряжений и напряжений, возникающих при наложении УЗ-колебаний на заготовку решали с помощью программного комплекса ЛК8У8 8.0, задаваясь реальными размерами и физико-механическими свойствами заготовки и приспособления.

Разработана математическая модель тепловой напряженности процесса разрезания заготовок из неметаллических материалов {фуТйМи ' АКВР Ей' пластины в зависимости от способа подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания. Модель представляет собой систему уравнений теплопроводности объектов системы «корпус алмазного отрезного круга - режущая кромка - заготовка», записанных в цилиндрической системе координат связанной с соответствующим объектом:

эф эф ,

ЭТ

с*.

Рк'ск'

дх дг (Зг„

рк

.

рк

эт

от,

рку

сТ дг„

+-

эт

' Эт '

д_ а-,

■—'1+-

дг,) г.

лЭф

рк Грк

дТ дгк

ЭТ

дт, '

ЭТ Эг„„

1

"V2 д

д

ар3

Э<р.

рк

,эф ЭТ

.р «Ррк

Эх

рк

л Эф

рк

эт

'дх

рк _/

аг

Зф3; дх,

(5)

эт

йх3

где = [(1 - П)- Ярк + П-Яп] - эффективная теплопроводность режущей кромки круга, Вт/(м-К); ррк*1> = [(1 - П)- ррк + П-рп] - эффективная плотность режущей кромки круга, кг/м3; срк,ф = [(1 - П> срк + П-с„] - эффективная удельная теплоёмкость режущей кромки круга, Дж/(кг-К); Хрк - теплопроводность режущей кромки, Вт/(м-К); - теплопроводность содержимого пор режущей кромки круга (воздуха или СОЖ), Вт/(м-К); ррк - плотность режущей кромки круга, - плотность содержимого пор режущей кромки круга, -

удельная теплоёмкость содержимого пор режущей кромки круга, Дж/(кг-К); срк - удельная теплоёмкость режущей кромки, Дж/(кг-К); Т - расчетная температура, К; П - коэффициент, определяющий относительную объемную долю пор в

режущей кромке круга; т - время, с; с, - удельная теплоемкость корпуса круга, Дж/(кг-К); - теплопроводность круга, Вт/(м-К); рк - плотность круга, кг/м3; ск - удельная теплоемкость круга, Дж/(кг-К).Сз - удельная теплоемкость материала заготовки, Дж/(кг-К); р3 - плотность материала заготовки, кг/м3, - теплопроводность материала заготовки, Вт/(м-К).

Физические условия однозначности, определяющие теплофизические свойства рассматриваемых объектов, записали в следующем виде:

За начальные условия однозначности принимали температуру заготовки и отрезного круга в начальный момент времени (т = 0) и считали ее равной температуре окружающей среды:

Граничное условие в зонах контактного взаимодействия (г = Грк: - ср, й ф й фк) отрезного круга с заготовкой (рис. 3) задали в виде:

I3* .

на

да

Р"

+ Чж+Яс =я.

где прк, Пз - нормаль к рабочей поверхности режущей кромки круга и поверхно-

сти заготовки соответственно; qж - поверхностная плотность теплового потока, затрачиваемого на нагрев и парообразование СОЖ в зоне контакта, Вт/м2;

поверхностная плотность теплового потока, уносимого вместе со стружкой, - поверхностная плотность теплового потока, выделившегося в зоне контакта, Вт/м2.

Рис. 3. Расчетная схема для определения коэффициентов теплоотдачи: 1 - корпус отрезного круга; 2 - режущая кромка; 3 - сопло для подачи СОЖ; 4 - заготовка

На свободных поверхностях режущей кромки, корпуса отрезного круга и заготовки задали граничные условия теплообмена с окружающей средой:

где арк - местный коэффициент теплоотдачи к свободной поверхности режущей кромки отрезного круга, Вт/(м2-К); ак — местный коэффициент теплоотдачи к свободной поверхности отрезного круга, Вт/(м2-К); а, - коэффициент теплоотдачи к поверхности заготовки, Вт/(м2-К); Тг — температура потока охладителя, К.

Геометрические условия однозначности определили, задав размеры взаимодействующих объектов.

Для решения уравнений теплопроводности использовали разностные методы, при помощи которых приближённое решение получали в некотором конечном множестве расчётных точек, называемом сеткой. Разностные сетки и типоразмеры расчётных элементов зависят от геометрических параметров контактирующих объектов и применительно к разрезанию кругами АКВР имеют вид показанный на рис. 4.

6Л

Рис. 4. Разностная сетка к расчету температурного поля рожущок кромки

отрезного круга АКВР и заготовки при разрезании: • -расчётная точка на поверхности объекта; • - внутренняя расчётная точка

Для каждого типа расчётных элементов режущей кромки отрезного круга и заготовки методом баланса получили дискретные аналоги соответствующих дифференциальных уравнений теплопроводности.

Например, дискретный аналог уравнения теплопроводности заготовки для типового расчётного элемента с внутренней расчётной точкой получили из закона сохранения энергии. Согласно этому закону сумма всех входящих и выходящих за время тепловых потоков равна изменению энтальпии рассматриваемого элемента (конечного объёма):

двх _ дих + двх _ рвых + двх _ дшх = (р> . . .

3

|,.),к ~ 1 м.к

Дт

где

тепловой поток, соответственно входящий в элемент

заготовки и выходящий из него в осевом направлении, Дж; - то же в

радиальном направлении, Дж; - то же в окружном направлении, Дж;

У,^ к - объём (¡, j, к)-ш расчётного элемента заготовки, ^^^ - температу-

ра расчётного элемента заготовки в рассматриваемый момент времени т, К; ТГ|\к - то же в предыдущий (т - Дт) момент времени, К.

Далее записали каждую составляющую теплового баланса расчётного элемента с учётом его размеров и теплофизических свойств, например:

(фзм-<Р,МН4{-гЗЬ]

зУ, к-1

2-(хзк -Хзк.!)

После несложных преобразований дискретный аналог уравнения теплопроводности заготовки для типового расчётного элемента с внутренней расчётной точкой представили следующей зависимостью:

(6)

Аналогично получили дискретные аналоги уравнений теплопровод-

нвети для всех расчетных элементов заготовки, режущей кромки и корпуса круга.

Полученная математическая модель (5) учитывает влияние СОЖ на тепловое состояние контактирующих объектов, а ее дискретные аналоги (АО - А8, В1, В2 на рис. 4) позволяют проводить численные расчеты температурных полей контактирующих при разрезании объектов. Эти поля использовали для определения температурных напряжений в поверхностных слоях пластины и заготовки.

В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований технологической эффективности использования аэрозоли и наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания, а также для проверки адекватности математических моделей, полученных во второй главе диссертации.

Исследования процесса разрезания проводили на экспериментальной установке, смонтированной на базе отрезного станка «Алмаз - 6М» и предназначенной для разрезания заготовок из полупроводниковых монокристаллов кругами АКВР. Установка снабжена устройствами для правки отрезных кругов, станциями для подачи и очистки СОЖ, устройствами распыления жидкостей и подачи аэрозоли в зону резания и устройством для наложения УЗ-колебаний на заготовку. Заготовки из монокристаллического кремния 076 марки ЭКЭС-0,01-11бК) ГОСТ 19658-81 разрезали на пластины алмазными отрезными кругами АКВР типоразмера 422x152x0,32 мм характеристики АС6 50/40, выбранной согласно рекомендациям ГОСТ 26004-83. При проведении экспериментальных исследований разрезания полупроводниковых слитков скорость врезной подачи круга АКВР У5 изменяли в интервале (20 - 60) мм/мин (уровень варьирования 10 мм/мин).

Для экспериментальных исследований влияния способа подачи аэрозоли на режущую кромку и расположения сопла относительно заготовки на производительность разрезания и качество отрезанных пластин аэрозоль подавали на режущую кромку через специальные устройства по радиусу и параллельно

оси отрезного круга [ вариант (I и II вариант) вне,

после и перед зоной резания (рис. 5).

Рис. 5. Схема экспериментальной установки: 1 - круг АКВР;

2 - слиток; 3-5

устройства для пола-

Аэрозоль

чи аэрозоли соответственно вне, после и перед зоной резания Для экспериментального определения влияния наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку 2 в различных направлениях в процессе разрезания разработали экспериментальную установку, схема которой показана на рис. 6. УЗ-излучатель 7 имеет возможность перемещаться с помощью приспособления 6, изменяя тем самым направление УЗ-колебаний относительно вектора скорости врезной подачи отрезного круга 4 £ от 0 до 90°.

Рис. 6. Схема экспериментальной установки для исследования процесса разрезания кругами АКВР с использованием УЗ-колебаний: 1 - механизм ориентирования слитка; 2 - слиток;

3 - круг АКВР; 4 -барабан; 5 — режущая кромка; 6 - приспособление; 7 - ультразвуковой излучатель

Эффективность процесса разрезания заготовок из неметаллических материалов алмазными отрезными кругами АКВР на пластины оценивали по еле-

дующим показателям: скорость врезной подачи отрезного круга У$> мм/мин; среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм; высота неровностей профиля по десяти точкам Яг, мкм; наибольшая высота неровностей профиля Rmax, мкм; средний шаг неровностей профиля Sm, мкм; средний шаг неровностей профиля по вершинам мкм; толщина нарушенного слоя мкм; прогиб пластины £ мкм; отклонение от параллельности Дп сторон пластины, мкм.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований технологической эффективности подачи аэрозоли и наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания по методике, изложенной в главе 3.

Установлено, что для повышения качества поверхности и точности формы пластин на операции разрезания монокристаллического кремния кругами АКВР наиболее эффективно подавать перед зоной резания аэрозоль на режущую кромку отрезного круга параллельно его оси через сопла диаметром с1с = (3,5 — 4) мм с р а с о (^4 дм^Ч в непосредственной близости от разрезаемой заготовки, а после зоны резания - СОЖ поливом с расходом 1 дм3/мин. При этом по сравнению с традиционным разрезанием параметр шероховатости Ra уменьшился в 1,6 - 1,8 раза, толщина нарушенного слоя Ьр - в 2 - 2,3 раза, прогиб пластин {— в 1,5 - 1,7 раза, отклонение от параллельности Дп сторон пластины — в 1,7 раза (рис. 7).

20 30 40 мм/мин 60 20 30 40 мм/мин 60

V» —^ V,—>

Рис. 7. Влияние скорости врезной подачи на шероховатость поверхности отрезанных пластин по параметрам Ra (а), Итах (б), толщину нарушенного слоя Ьр (в), прогиб пластин - традиционное разрезание; 2 - разрезание с подачей в зону резания аэрозоли; станок «Алмаз-бМ»; круг АКВР АС6 50/40; == 20 м/с, V., = Э0 мм/мин; СОЖ - Аквол-11 (0,5 %); материал заготовки - кремний ЭКЭС - 0,01

Эксперименты подтвердили поученные во второй главе выводы о влиянии условий подачи аэрозолей в процессе разрезания слитков на микро- и макрогеометрию отрезанных пластин, что доказывает адекватность разработанных математических моделей.

Наложение УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания кругами АКВР в различных направлениях (см, рис. 6) оказывает существенное влияние на качество отрезанных пластин. Изменение угла между вектором скорости врезной подачи отрезного круга и колебательными смещениями заготовки £ от 0 до 90° приводит к улучшению микро- и макрогеометрии отрезанных пластин (например, толщины нарушенного слоя Ьр, рис. 8).

Рйс. 8. Влияние скорости врезной подачи У8 на шероховатость поверхности отрезанных пластин по параметрам толщину нарушенного слоя (б), прогиб пластин { (г): 1 - традиционное разрезание; 2 - 5 - наложение УЗ-колебаний на заготовку под углом к вектору скорости врезной подачи отрезного круга соответственно 0,30,60,90°

Наложение на неметаллические заготовки УЗ-колебаний перпендикулярно вектору скорости врезной подачи круга способствует уменьшению Яа в 1,6-2,1 раза по сравнению с традиционным разрезанием. В то же время высотные параметры шероховатости практически не изменяются с увеличением что позволяет без ущерба для качества пластин повысить производительность операции разрезания в 2,5 - 3 раза.

Разрезание монокристаллов кремния с подачей аэрозоли перед зоной резания и одновременным наложением УЗ-колебаний на заготовку перпендикулярно вектору скорости У5 по сравнению с традиционным позволило повысить производительность за счет увеличения У5 с 30 до 60 мм/мин, при этом качество отрезанных пластин существенно улучшилось - шероховатость поверхности по параметру Ra снизилась в 2 раза, толщина нарушенного слоя Ьр в 1,7 раза, в 1,2 раза уменьшились средний шаг неровностей профиля по средней линии Sm и вершинам прогиб пластин и отклонение от параллельности снизились соответственно в 2,9 и 2,7 раза. Следовательно, есть дополнительные резервы повышения производительности разрезания, если сохранить качество пластин на уровне, обеспечиваемом традиционным разрезанием (с подачей СОЖ).

На основе проведенных теоретико-экспериментальных исследований технологической эффективности операции разрезания разработаны и внедрены на ООО «Элекс» (г. Ульяновск) технологические рекомендации по разрезанию монокристаллического кремния отрезными кругами с внутрергней режущей

аэрозоли в зону резания и наложения УЗ-колебаний на заготовку. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения — 17605 руб (в расчете на один станок).

Приложения включают методику численного расчета температурных полей отрезного круга АКВР и заготовки в процессе разрезания, зависимости для расчета коэффициентов разностных уравнений теплопроводности для расчетных элементов различных типоразмеров, результаты расчета погрешности измерения параметров качества пластин и экспериментальных исследований технологической эффективности операции разрезания заготовок из неметаллических материалов, алгоритм расчета параметров качества отрезанных пластин, акт опытно-промышленных испытаний и акт внедрения.

3. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных теоретико-экспериментальных исследований получены следующие научные выводы и практические результаты:

1. Разработана математическая модель формирования параметров микро- и макрогеометрии пластин после разрезания слитков и заготовок отрезными кругами АКВР. Адекватность модели реальному процессу доказана экспериментально.

2. Разработана теплофизическая модель процесса разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов, обеспечивающая расчет температурных полей при контактном взаимодействии отрезного круга АКВР и заготовки. В модели учтено влияние СОЖ и способов её подачи

на тепловое состояние контактирующих объектов. Адекватность разработанной модели подтверждена непосредственным экспериментом.

3. Разработаны методика, алгоритм и программы для численного расчёта температурных полей контактирующих при разрезании объектов. Получены соотношения для шагов разностной сетки, обеспечивающие сходимость и устойчивость решения.

4. Проведено численное моделирование процесса разрезания с использованием в качестве СОТС аэрозоли, по результатам которого выявлены рациональные параметры устройства и его расположения относительно зоны резания. Экспериментально подтвержден вывод о влиянии способа подачи (расположения сопел относительно режущей кромки и разрезаемой заготовки) и расхода аэрозоли на качество отрезанных пластин. Установлено, что для повышения качества поверхности и точности формы пластин на операции разрезания монокристаллического кремния 076 мм кругами АКВР наиболее эффективно подавать перед зоной резания аэрозоль на режущую кромку параллельно оси отрезного круга с расходом 0,4 дм3/ч, а после зоны резания — СОЖ поливом с расходом 1 дм3/мин.

5. Проведено численное моделирование процесса разрезания с наложением на заготовку интенсифицирующий УЗ-колебаний, в результате которого выявлено значение амплитуды и направление колебательных смещений заготовки, обеспечивающие наибольшую технологическую эффективность разрезания. Установлено, что при амплитуде УЗ-колебаний 6 мкм и направлении их перпендикулярно вектору скорости врезной подачи отрезного круга обеспечивается лучшее качество отрезанных пластин.

6. Экспериментально доказано, что с увеличением скорости врезной подачи отрезного круга при подаче аэрозоли точность формы отрезанных пластин повышается: прогиб ¡'уменьшился в 1,6 раза, отклонение от параллельности Дп - на 29 %, толщина нарушенного слоя Ьр - в 2 - 2,3 раза, Яа - в 1,6 - 1,8 раза, Ятах - в 1,4 - 1,7 раза, Яг - на 55 - 68 %.

7. Доказана высокая технологическая эффективность операции разрезания кругами АКВР с наложением УЗ-колебаний на заготовку перпендикулярно вектору скорости врезной подачи круга с одновременной подачей аэрозоли перед зоной резания, что позволяет по сравнению с традиционным разрезанием повысить производительность за счет увеличения врезной подачи при этом качество отрезанных пластин также улучшилось - шероховатость поверхности по параметру Яа снизилась в 2 раза, средний шаг неровностей профиля по средней линии 8т и вершинам 8 уменьшились в 1,2 раза, снизился прогиб пластин {и отклонение от параллельности в 1,2 раза, а толщина нарушенного слоя уменьшилась на 70%.

8. Разработаны и внедрены на 000 «Элекс» (г. Ульяновск) технологические рекомендации по разрезанию монокристаллического кремния отрезными кругами с внутренней режущей кромкой и устройства для подачи аэрозоли в зону резания и наложения УЗ-колебаний на заготовку. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения 17605 руб (в расчете на один станок).

По теме диссертации опубликованы следующиеработы:

1. Крупенников О.Г. Повышение качества пластин из полупроводниковых материалов путем их комбинированной обработки / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Повышение качества и эффективности в машино- и приборостроении: Сб. трудов международной НТК (МНТК) - Н. Новгород: АТН РФ, НГТУ, 1997.-С. 208-210.

2. Крупенников О.Г. Применение гидростабилизирующих устройств на операциях разрезания заготовок из неметаллических материалов / О.Г. Крупенни-кон. А,Б. Дормушев II Процессы абразивной обработки, абразивные материалы и инструменты. Шлифабразив - 97: Сб.трудов МНТК - Волжский; ВолжскИСИ, 1997. - С. 162 - 164.

3. Крупенников О.Г. Влияние технологических параметров операции разрезания заготовок из полупроводниковых материалов на качество готовых подложек / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Вестник УлГТУ. Сер. Машиностроение, строительство. - Ульяновск, 1998. - №2. - С. 83 - 88.

4. Крупенников О.Г. Применение смазочно-охлаждающих технологических средств при разрезании полупроводниковых монокристаллов алмазными отрезными кругами / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Вестник УлГТУ. -Ульяновск, 2002. - №1. - С. 67 - 71.

5. Крупенников О.Г. Исследование разрезания заготовок из неметаллических материалов алмазными отрезными кругами / О.Г. Крупенников, А.Е. Дор-мушев // Материалы МНТК «Высокие технологии в машиностроении». -Самара: СамГТУ, 2002. - С. 28 - 30.

6. Дормушев А.Е. Совершенствование технологии механической обработки кремниевых подложек / А.Е. Дормушев, А.В. Баринов, О.Г. Крупенников // Современные проблемы радиоэлектроники: Сб. научных трудов - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 285 - 286.

7. Крупенников О.Г. Математическое моделирование тепловой напряженности процесса разрезания заготовок из неметаллических материалов алмазными отрезными кругами с Внутренней режущей кромкой / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Труды 7-й МНТК. - Харьков: ХГЭУ, 2003. - С. 63 - 65.

8. Крупенников О.Г. Теоретико-экспериментальные исследования положения режущей кромки отрезных кругов / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Труды 5-й МНТК. - Ульяновск: УГУ, 2003. - С. 103 - 105.

9. Крупенников О.Г. Повышение эффективности операции разрезания заготовок из неметаллических материалов за счет рационального применения СОТС / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Международная Интернет — конференция. - Белгород: БелГТУ, 2003. - С. 103.

10. Крупенников О.Г. Формирование нарушенного слоя пластин в процессе разрезания заготовок из полупроводниковых материалов / О.Г. Крупенни-ков, А.Е. Дормушев // VIII МНТК «Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков». 4.1. - Пенза: ПТУ, 2003. - С. 303 - 305.

11. Крупенников О.Г. Разработка средств контроля за положением режущей кромки отрезных кругов / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Материалы Всероссийской НТК «Современные проблемы машиностроения и транспорта». - Ульяновск: УлГТУ, 2003. - С. 32 - 33.

12. Дормушев А.Е. Экспериментальная установка для оценки эффективности

нроцееса разрезания заготовок из неметаллических материалов с иенвшб-

ванием УЗК // Труды заочной молодежной НТК. — Ульяновск: УлГТУ, 2003. -С. 27-29.

13. Дормушев А.Е. Применение индуктивных приборов контроля положения режущей кромки отрезных кругов / А.Е. Дормушев // Труды заочной молодежной НТК. - Ульяновск: УлГТУ, 2003. - С. 29 - 31.

14.Худобин Л.В. Влияние ультразвуковых колебаний заготовок из полупроводниковых материалов на эффективность их разрезания на пластины / Л.В. Худобин, О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Вестник УлГТУ: Ульяновск, 2003.-№3-4.-С. 35-37.

15. Худобин Л.В. Применение аэрозоли при разрезании заготовок из неметаллических материалов алмазными отрезными кругами / Л.В. Худобин, О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив - 2004: Сб. трудов МНТК. -Волгоград, Волжский: ВолжскИСИ, 2004. - С. 243 - 247.

16. Патент Ии № 2211142 РФ. МКИ 7Б28Б1/04, Б28Б5/00, В24В55/02. Способ резки пластин дисками с внешней режущей кромкой / О.Г. Крупенников, А.В. Киньшин, А.Е. Дормушев, А.В. Баринов. - Заявл. 25.06.2002. Опубл. 27.08.2003. Бюл. № 24.

17.Патент Ии № 2231443 РФ. МКИ 7Б28Б1 /04. Устройство для натяжения диска с внутренней режущей кромкой / Л.В. Худобин, О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев. -Заявл. 28.03.2003. Опубл. 27.06.2004. Бюл. № 18.

18. Патент Ии № 2231444 РФ. МКИ 7Б28Б1/04. Устройство для стабилизации алмазного диска / Л.В. Худобин, О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев. - Заявл. 28.03.2003. Опубл. 27.06.2004. Бюл. № 18.

Автореферат

ДОРМУШЕВ А.Е.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАЦИИ РАЗРЕЗАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ХРУПКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПУТЕМ АКТИВАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Подписано в печать 05.11 2004 . Формат 60x84/16. Бумага писчая. Усл. п.л. 1,16. Уч.-изд л. 1,12 . Тираж 100. Заказ-'/^г Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Сев. Венец, 32.

#22139

РНБ Русский фонд

2005-4 20719

Список основных сокращений и символов.

Введение

ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА РАЗРЕЗАНИЯ СЛИТКОВ И ЗАГОТОВОК ИЗ ХРУПКИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Место операции разрезания в современных технологических процессах изготовления изделий из хрупких неметаллических материалов.

1.2. Технология и техника разрезания слитков и заготовок из хрупких неметаллических материалов на пластины.

1.2.1. Многолезвийное разрезание.

1.2.2. Разрезание бесконечной ленточной пилой.

1.2.3. Разрезание абразивом с помощью проволоки.

1.3. Разрезание слитков и заготовок из хрупких неметаллических материалов алмазными отрезными кругами с наружной режущей кромкой.

1.4. Разрезание заготовок на пластины алмазными отрезными кругами с внутренней режущей кромкой.

1.5. Способы повышения эффективности разрезания отрезными кругами АКВР.

1.6. Выводы. Цель, задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРЕЗАНИЯ ЗАГОТОВОК АЛМАЗНЫМИ ОТРЕЗНЫМИ КРУГАМИ.

2.1. Математическая модель формирования параметров качества пластин на операции разрезания заготовок кругами АКВР.

2.1.1. Формирование прогиба пластин.

2.1.2. Математическая модель формирования нарушенного слоя на операции разрезания слитков кругами АКВР.

2.2. Аналитическое решение задачи теплообмена при разрезании неметаллических заготовок отрезными кругами АКВР

2.3. Численное решение задачи теплообмена при разрезании неметаллических заготовок отрезными кругами АКВР.

2.4. Численное моделирование тепловой напряженности процесса разрезания с применением устройств активации.

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. НАУЧНАЯ АППАРАТУРА И ^ ОБОРУДОВАНИЕ.

3.1. Показатели эффективности процесса разрезания.

3.2. Контролируемые параметры. Методы и средства измерения.

3.3. Условия проведения исследований и техника эксперимента

3.4. Метрологическая оценка показателей эффективности процесса разрезания.

3.5. Планирование экспериментов, состав и количество опытов.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАЦИИ РАЗРЕЗАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.

ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ.

4.1. Влияние состава и способа подачи СОТС на микро-и макрогеометрию пластин и производительность разрезания заготовок кругами АКВР.

4.2. Исследование влияния наложения УЗ-колебаний на заготовку на качество отрезанных пластин и производительность операции разрезания кругами АКВР.

4.3. Исследование влияния наложения УЗ-колебаний на заготовку на производительность разрезания и качество отрезанных пластин при одновременной подаче аэрозоли перед зоной резания.

4.4. Опытно-промышленные испытания технологии разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов кругами АКВР с наложением УЗ-колебаний на заготовку и подачей в зону резания аэрозоли.

4.5. Источники и методика расчета экономической эффективности.

4.6. Выводы.

Стремительное развитие полупроводниковой электроники, создание новых видов и классов приборов, резкое уменьшение размеров их активных областей заметно отразилось на росте требований к качеству изготовления полупроводниковых подложек, что привело к повышению уровня развития техники и технологической оснащенности операций обработки заготовок из полупроводниковых материалов по сравнению с обработкой заготовок из других неметаллических материалов. В связи с этим анализ технологии обработки заготовок из полупроводниковых материалов дает наиболее полное представление о процессах обработки заготовок из хрупких неметаллических материалов.

Операция разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов на пластины, являясь основной заготовительной операцией, в ходе выполнения которой происходит формообразование пластин, не может обеспечить требуемого их качества. В силу технологической наследственности дефекты микро- и макрогеометрии пластин переносятся с заготовительной операции (разрезания) на отделочные (алмазное и химико-механическое полирование). Поэтому важно уже на операции разрезания получить пластины с наименьшими дефектами.

Уменьшение размеров элементов современных интегральных схем позволяет увеличить плотность упаковки приборов на полупроводниковой пластине, что приводит к ужесточению требований не только к качеству поверхностного слоя (толщине нарушенного слоя и шероховатости поверхности), но и к геометрическим и электрофизическим параметрам полупроводниковой пластины (толщине, клину, прогибу). Исследования также показывают, что толщина наращиваемых эпитаксиальных пленок зависит от величины и формы прогиба пластины, поэтому выход годных кристаллов зависит от геометрических параметров полупроводниковых пластин. Обеспечение минимального прогиба пластины после разрезания - основное условие для качественного проведения литографического процесса на готовых подложках.

Наблюдающаяся в последние годы тенденция к увеличению диаметров подложек и плотности размещения на них элементов топологии в свою очередь приводит к ужесточению требований к гео-ц метрической форме и качеству поверхностей пластин. Следовательно, проблема получения на операции разрезания совершенных пластин становится еще более актуальной.

Существенно улучшить характеристики отрезанных пластин можно путе*м рационального применения смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), роль которых, как обязательного элемента технологического обеспечения операции разрезания, об-щепризнана. Между тем, несмотря на то, что применение тонкораспыленных жидкостей на операциях механической обработки показало в свое время значительную технологическую эффективность, возможность и эффективность применения на операции разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов в качестве СОТС аэрозоли не исследованы. Не выявлена также эффективность ультразвуковой активации при разрезании. В связи с этим необходимы исследования, направленные на разработку различных способов УЗой активации элементов технологической системы (ТС) при разрезании и выявление их технологической эффективности.

В настоящей диссертационной работе представлен комплекс теоретико-экспериментальных исследований влияния наложения УЗ-колебаний на элементы ТС и использования в качестве СОТС аэрозоли на качество пластин из неметаллических материалов и производительность операции разрезания заготовок (слитков) из этих материалов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты теоретико-экспериментальных исследований: влияния тепловой напряженности процесса разрезания на формирование макро- и микропрофиля пластин из хрупких неметаллических материалов; влияния различных способов подачи аэрозоли в зону резания на тепловую напряженность процесса разрезания, толщину нарушенного слоя, шероховатость и прогиб отрезанных пластин; формирования нарушенного слоя, микро- и макрогеометрии пластин в ходе разрезания заготовок (слитков) с наложением интенсифицирующих УЗ-колебаний.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния на качество пластин и производительность разрезания способа подачи аэрозоли в зону обработки и ее расхода; наложения УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания; наложения УЗ-колебаний на заготовку в процессе разрезания и одновременной подачи аэрозоли в зону обработки.

3. Результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработок в промышленность.

4.6. Выводы

1. Экспериментально подтвержден вывод о влиянии способа подачи (расположения сопел относительно режущей кромки и разрезаемой заготовки) и расхода аэрозоли на качество отрезанных пластин, полученный в главе 2.

2. Установлено, что для повышения качества поверхности и точности формы пластин на операции разрезания монокристаллического кремния 076 мм кругами АКВР наиболее эффективно подавать перед зоной резания аэрозоль на режущую кромку отрезного круга параллельно его оси с расходом 0,4 дм /ч, а после зоо ны резания - СОЖ поливом с расходом 1 дм /мин. При этом уменьшаются: прогиб пластин f в 2,1 раза, отклонение от параллельности сторон пластины An - в 1,7 раза, толщина нарушенного слоя - в 2,7 раза и шероховатость поверхности пластин по параметрам Ra, Rmax и Rz - на 60 %.

3. Доказано, что с увеличением скорости врезной подачи отрезного круга Vs при использовании аэрозоли точность формы отрезанных пластин повышается: f уменьшается в 1,6 раза, a An — на 29 %, толщина нарушенного слоя hp уменьшается в 2 — 2,3 раза; Ra - в 1,6 - 1,8 раза; Rmax - в 1,4 - 1,7 раза и Rz - на 55 - 68 %.

4. Экспериментально подтвержден сделанный в главе 2 вывод о влиянии наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на качество отрезанных пластин. Установлено, что наибольшую эффективность показал способ разрезания неметаллических заготовок с наложением на последние УЗ-колебаний перпендикулярно вектору скорости врезной подачи отрезного круга (£ = 90°): шероховатость поверхности пластин после операции разрезания со скоростью врезной подачи 60 мм/мин уменьшилась по параметру Ra по сравнению с традиционным разрезанием в 2,1 раза; толщина нарушенного слоя уменьшилась в 1,4 раза; снизились средний шаг неровностей по вершинам S и по средней линии Sm на 35 % в результате «подшлифовки» поверхности пластины торцом режущей кромки круга; при повышении скорости врезной подачи уменьшились прогиб и отклонение от параллельности пластин за счет защемления режущей кромки круга в (1,5 - 1,9) раза. Предлагаемый способ разрезания позволил повысить производительность операции разрезания за счет увеличения скорости врезной ф подачи Vs с 30 до 60 мм/мин.

Доказано, что наложение УЗ-колебаний на заготовку при разрезании кругами АКВР с одновременной подачей аэрозоли перед зоной резания позволяет по сравнению с традиционным разрезанием повысить производительность за счет увеличения врезной подачи Vs до 60 мм/мин (с 30 мм/мин при традиционной технологии), при этом качество отрезанных пластин так же улучшилось — шероховатость поверхности по параметру Ra снизилась в 2,0 раза, средний шаг неровностей профиля по средней линии Sm и вершинам S уменьшились в 1,2 раза, снизился прогиб пластин f и отклонение от параллельности An соответственно в 2,9 и 2,7 раза, а толщина нарушенного слоя hp уменьшилась на 70 %. Разработаны и внедрены на ООО «Элекс» технологические рекомендации по разрезанию монокристаллического кремния отрезными кругами с внутренней режущей кромкой и устройства для подачи аэрозоли в зону резания и наложения УЗ-колебаний на заготовку. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения составил 17605 руб. (в расчете на один станок).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе выполнен комплекс теоретико-экспериментальных исследований эффективности наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на элементы ТС и использования в качестве СОТС аэрозоли на качество пластин из неметаллических материалов и производительность операции разрезания заготовок (слитков) алмазными отрезными кругами с внутренней режущей кромкой. Поставленная в работе цель достигнута. В результате исследований получены новые выводы и практические результаты.

1. Разработана математическая модель формирования параметров микро- и макрогеометрии пластин в процессе разрезания слитков и заготовок отрезными кругами АКВР. Адекватность модели реальному процессу доказана экспериментально.

2. Разработана математическая модель тепловых процессов при контактном взаимодействии отрезного круга АКВР и заготовки на операции разрезания заготовок из хрупких неметаллических материалов. В моделях учтено комплексное влияние СОЖ и способов её подачи на тепловое состояние контактирующих объектов. Адекватность разработанных моделей подтверждена удовлетворительным согласованием результатов численного расчёта с результатами эксперимента.

3. Разработаны алгоритм, методика и программы для численного расчёта температурных полей контактирующих при разрезании объектов. Получены соотношения для шагов разностной сетки, обеспечивающие сходимость и устойчивость решения.

4. Проведено численное моделирование процесса разрезания с использованием в качестве СОТС аэрозоли, по результатам которого выявлены параметры устройства и его месторасположения относительно зоны резания, обеспечивающие наибольшую технологическую эффективность. Экспериментально подтвержден вывод

0 влиянии способа подачи (расположения сопел относительно режущей кромки и разрезаемой заготовки) и расхода аэрозоли на качество отрезанных пластин. Установлено, что для повышения качества поверхности и точности формы пластин на операции разрезания монокристаллического кремния 076 мм кругами АКВР наиболее эффективно подавать перед зоной резания аэрозоль на режущую кромку параллельно оси отрезного круга с расходом 0,4 дм3/ч, а после зоны резания - СОЖ поливом с расходом

1 дм3/мин.

5. Проведено численное моделирование процесса разрезания с наложением на заготовку интенсифицирующий УЗ-колебаний, в результате которого выявлено рациональное значение амплитуды и направление колебательных смещений заготовки. Экспериментально подтвержден вывод о влиянии наложения интенсифицирующих УЗ-колебаний на качество отрезанных пластин. Наибольшую эффективность показал способ разрезания неметаллических заготовок с наложением на последние УЗ-колебаний с амплитудой 6 мкм перпендикулярно вектору скорости врезной подачи отрезного круга.

6. Экспериментально доказано, что с увеличением скорости врезной подачи отрезного круга Vs при использовании аэрозоли точность формы отрезанных пластин повышается: f уменьшился в 1,6 раза, An - на 29 %, hp - в 2 - 2,3 раза, Ra - в 1,6 - 1,8 раза, Rmax - в 1,4 - 1,7 раза, Rz - на 55 - 68 %.

7. Доказана высокая технологическая эффективность операции разрезания кругами АКВР с наложением УЗ-колебаний на заготовку перпендикулярно вектору скорости врезной подачи круга с одновременной подачей аэрозоли перед зоной резания, что позволяет по сравнению с традиционным разрезанием повысить производительность за счет увеличения скорости врезной подачи Vs. При этом качество отрезанных пластин также улучшилось - шероховатость поверхности по параметру Ra снизилась в 2,0 раза, средний шаг неровностей профиля по средней линии Sm и вершинам S уменьшились в 1,2 раза, снизились прогиб пластин f и отклонение от параллельности An в 1,2 раза, а толщина нарушенного слоя hp уменьшилась на 70 %.

8. Разработаны и внедрены на ООО «Элекс» (г. Ульяновск) технологические рекомендации по разрезанию монокристаллического кремния отрезными кругами с внутренней режущей кромкой и устройства для подачи аэрозоли в зону резания и наложения УЗ-колебаний на заготовку. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения 17605 руб (в расчете на один станок).

1. А.с. 1013297 СССР, МКИ В28Д 1/04. Устройство для резки строительных материалов / В.А. Александров, М.А. Алексе-енко, В.М. Сердюк. 1983. - Бюл. № 15.

2. А.с. 1143601 СССР, МКИ В28Д 1/12. Устройство для демпфирования пильных дисков / Г.С. Белоусов, В.М. Колин, Ю.Я. Часовщиков. 1985. - Бюл. № 9.

3. А.с. 1174278 СССР, МКИ В28Д 7/00. Устройство для демпфирования колебаний отрезных кругов / Г.Д. Стасюк, В.Ю. Петрахин, Б.И. Чурсин. 1985. - Бюл. № 31.

4. А.с. 1186504 СССР, МКИ В28Д 7/00, 1/04. Устройство для стабилизации вращающейся дисковой пилы / В.А. Басанько, В.А. Александров, М.А. Алексеенко, Н.Т. Гулая. 1985. -Бюл. № 39.

5. А.с. 1276518А1 СССР, МКИ В28Д1/04, 7/02. Устройство для распиловки материалов / П.Г. Сувалян, Т.А. Оганесян, Г.К. Абрамян, А.М Абрамян; НПО «Камень и силикаты». — Заявл. 15.12.86, Бюл. № 46.

6. А.с. 1302048 СССР, МКИ B24D 5/12. Абразивный отрезной круг / Н.И. Толкачев, Ю.В. Панков, В.Л. Приходько, А.А. Гасанов, B.C. Разоренов. 1987. - Бюл. № 24.

7. А.с. 1361869 СССР, МКИ В28Д 5/00. Способ резки цилиндрических слитков на пластины / А.И. Татаренков, В.В. Рогов, М.А. Дмитреев, Е.Н. Шереметьев. 1986. - Бюл. №14.

8. А.с. 1416321 СССР, МКИ В28Д 1/04. Звукоизолирующее устройство для отрезного круга / В.М. Колин. 1988. - Бюл. № 30.

9. А.с. 1507579 СССР, МКИ B28D 5/00. Устройство для резки хрупких материалов / С.С. Ерошин, В.В. Гаврилюк, Г.И. Га-лигузов, В.П. Сорока. 1989. - Бюл. № 24.

10. А.с. 1642650 СССР, МКИ В28Д 1/04, 1/00. Способ изготовления пильного диска / JI.M. Макарян, JI.M. Мурадян, Г.Б. Шекян. 1989. - Бюл. №21.

11. А.с. 1657386А1 СССР, МКИ В28Д 5/00. Устройство для резки полупроводниковых материалов / М.С. Ерошин, Л.А. Каширина, С.В. Петров и др.; Ворошиловградск. машино-строит. ин-т. Заявл. 23.06.91, Бюл. № 23.

12. А.с. 1705095А1 СССР, МКИ В28Д 1/00. Способ резки твердых и хрупких материалов / JI.B. Худобин, М.А. Белов, О.Г. Крупенников. 1992. — Бюл. № 2.

13. А.с. 252908 СССР, МКИ В28Д 1/04. Пила / И.Ю. Зборовский, Б.Л. Осетинский, Г.М. Шор, М.Д. Левин. 1967. -Бюл. №5.

14. А.с. 334081 СССР, МКИ В28Д 1/04. Дисковая пила для разрезания строительных материалов / A.M. Орлов, В.П. Александров, Ю.И. Сычев. 1972. - Бюл. № 12.

15. А.с. 408817 СССР, МКИ B28d 1/04. Устройство для натяжения кольцеобразной пилы с внутренней режущей кромкой / А.Н. Теслев, В.В. Бурко. 1973. - Бюл. № 48.

16. А.с. 482314 СССР, МКИ В28Д 1/04, 7/00. Устройство для разрезания строительных материалов / В.П. Александров, A.M. Орлов, Ю.И. Сычев. 1975. - Бюл. № 32.

17. А.с. 667405 СССР, МКИ В28Д 1/12. Способ распиловки твердых каменных пород / К.С. Варданян, Г.М. Баграмян, А.К. Варуанян. 1975. - Бюл. №15.

18. А.с. 737222 СССР, МКИ B28d 1/04. Устройство для установки и натяжения кольцеобразной пилы с внутренней режущей кромкой / А.Т. Хмелев, В.В. Баронин. 1980. - Бюл. № 20.

19. А.с. 872282 СССР, МКИ В28Д 7/00, 1/04. Устройство для стабилизации алмазного диска / В.А. Александров, М.А. Алексеенко, В.М. Сердюк. 1981. - Бюл. № 38.

20. Агафонов В.В. Разработка и исследование инструментальных головок с упругим элементом для механической обработки германия и кремния: Дис. . канд. техн. наук. -Брянск: БИТМ, 1979. 254 с.

21. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов / В.П. Алехин. М.: Наука, 1983. -241 с.

22. Ардамацкий A.JI. Алмазная обработка оптических деталей / A.JI. Ардамацкий. Л.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

23. Баринов С.М. Определение эффективной поверхностной энергии разрушения хрупких материалов / С.М. Баринов, С.Н. Гревцев // Заводская лаборатория. 1978. - №11. - С. 1376- 1378.

24. Бате К. Ю. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Ю. Бате, Э. А. Вильсон. М.: Стройиздат, 1982. 448 с.

25. Белоусова Ю.Б. О характере и глубине нарушений в подложках GaP, обусловленных механической обработкой / Ю.Б. Белоусова, А.Т. Аинько, Т.И. Ольховикова // Электронная техника. Сер.6. - 1976. - Вып.2. - С. 25 - 28.

26. Болгарский А.В. Термодинамика и теплопередача /А.В. Болгарский, Г.А. Мухачёв, В.К. Щукин. — М.: Высшая школа, 1975.-495 с.

27. Брук В.А. Производство полупроводниковых приборов / В.А. Брук, В.В. Гартенин, А.И. Курносов. М.: Высш. Шк., 1973.-264 с.

28. Буренков Ю.А. Температурная зависимость упругих постоянных кремния / Ю.А. Буренков, С.П. Никаноров // Физика твердого тела. — 1974. — Вып. 5. С. 1496 — 1498.

29. Ваксер Д.Б. Алмазная обработка технической керамики / Д.Б. Ваксер, Н.В. Никитков, В.Б. Рабинович. JL: Машиностроение, 1976. — 159 с.

30. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. М.: Наука, 1972. -720 с.

31. Вельмисов П.А. Корреляционно-регрессионный анализ статистических данных при исследовании технологических процессов на ЭВМ «Электроника-В» / П.А. Вельмисов. -Ульяновск: УлПИ, 1984. 34 с.

32. Влияние нагрузки и температуры на микротвердость хрупких материалов / В.И. Корбань, Л.Л. Бурман, В.В. Рогов и др. // Сверхтвердые материалы. 1984. - №4. - С. 54 - 57.

33. Врублевский Л.Л. Полирование структур кремний двуокись кремния - поликристаллический кремний / Л.Л. Врублевский, И.И. Зайцев, Е.Б. Бычков // Электронная техника. -Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1979. — №3. — С. 41 — 46.

34. Вычислительные методы в механике разрушения: Пер. с англ. / Под ред. С. Атлури. М.: Мир, 1990. - 392 с.

35. Гаврилов Г.М. Струйное охлаждение инструментов распыленными жидкостями / Г.М. Гаврилов, А.А. Смирнов. — Куйбышев: Куйбышевское книжное изд-во, 1966. — 108 с.

36. Гарцман К.Г. Приготовление косых срезов тонких пленок методом травления / К.Г. Гарцман // Приборы и техн. экспе-рим. 1979. - №4. - С. 271 - 272.

37. Годунов С.К. Разностные схемы (введение в теорию) / С.К. Годунов, B.C. Рябенький. М.: Наука, 1977. - 440 с.

38. Голиков В.И. Выбор оптимального натяжения алмазных кругов с внутренней режущей кромкой / В.И. Голиков, С.С. Ерошин, B.JI. Приходько // Синтетические алмазы. — 1973. — Вып. 1(25).-С. 49-51.

39. Голубев В.М. О влиянии условий полирования кремниевых пластин на плотность поверхностных состояний / В.М. Голубев, М.В. Долгополов, Н.И. Фирсов // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1974. — Вып.7. - С. 103.

40. Горелик С.С. Температурная зависимость микротвердости элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений AmBv. / С.С. Горелик, Ю.М. Литвинов, М.Г. Лозинский // Электронная техника. Сер. 6. Материалы. -1975.-Вып. 5.-С. 54-57.

41. ГОСТ 14005-75. Единая система технологической подготовки производства. Методы расчетов экономической эффективности. Введ. 13.10.1977. - М.: Изд-во стандартов, 1977.-45 с.

42. ГОСТ 26004-83. Круги алмазные отрезные с внутренней режущей кромкой. Технические условия. — М.: Мин-во стан-костроит. и инструм. пром-сти, 1984. 10 с.

43. Готра З.Ю. Справочник по технологии микроэлектронных устройств / З.Ю.Готра. Львов: «Каменяр», 1986. - 288 с.

44. Дьячков В.М. Перспектива развития неразрушающих методов контроля качества поверхности кремниевых структур / В.М. Дьячков, М.Ю. Литвинов // Электронные материалы. -Сер.8. 1975. - Вып. 11(41). - С. 33 - 35.

45. Дяньмо Ши. Численные методы в задачах теплообмена / Ши Дяньмо. М.: Мир, 1988. - 544с.

46. Евсеев Д.Г. Физические основы процесса шлифования / Д.Г. Евсеев, А.Н. Сальников. — Саратов: Саратовский гос. ун-т, 1975.- 128 с.

47. Ефимов В.В. Научные основы повышения технологической эффективности СОЖ на операциях шлифования: Дис.докт. техн. наук: 05.02.08, 05.03.01. / Ульяновский политехи. институт, — Ульяновск, 1988. 472 с.

48. Зайфарт Х.М. Стружкообразоваие при микрорезании твердых хрупких неметаллических материалов / Х.М. Зайфарт, А.А. Марченко // Сверхтвердые материалы. 1980. -№5.- С. 55.

49. Запорожский В.П. Интенсификация процессов резки полупроводниковых материалов алмазными кругами / В.П. Запорожский, П.А. Павлов, B.J1. Приходько // Электронная техника. Сер. Материалы. - 1985. - Вып 10(209). - С. 65 -67.

50. Запорожский В.П. Обработка полупроводниковых материалов: Учеб. Пособие для сред. ПТУ / В.П. Запорожский. -М.: Высшая школа, 1988. 181 с.

51. Захаров А.А. Физико-химические основы размерной обработки полупроводников. Механическая обработка / А.А. Захаров. Красноярск, 1995. - 167 с.

52. Захаров Б.Г. Направленная резка монокристаллов арсени-да галлия / Б.Г. Захаров // Электронная техника. Сер. 6. Материалы. - 1984.- Вып.3(188). - С. 26-31.

53. Инструкция по определению экономической эффективности от внедрения новых смазочно-охлаждающих жидкостей для обработки металлов резанием. М.: НИИМаш, 1980. -43 с.

54. Исследование влияния процессов резки на структурное совершенство и механическую прочность монокристаллических материалов: Отчет о НИР (заключ.) / Запорож. индустр. ин-т; Руководитель Приварников О.А. Инв. № 02890066937. - Запорожье: ЗИИ, 1989. - 100 с.

55. Исследование механической прочности пластин монокристаллического кремния при разных видах обработки поверхности / В.К. Гаврилюк, Э.А. Концевой и др. // Электронная техника. — Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1976. -Вып. 1 (103).-С. 19-26.

56. Исследование нарушенного слоя пластин арсенида галлия после механической обработки / А.В. Емельянов, B.C. Пави-лайнен и др. // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. - 1971. - Вып.1. - С. 125 - 128.

57. Исследование причин возникновения механических разрушений кремниевых подложек и структур а процессе их получения: Отчет о НИР (заключ.) / Запорож. индустр. ин-т; Руководитель Приварников О.А. Инв. № 02860069250. -Запорожье: ЗИИ, 1986. - 68 с.

58. К вопросу о возможности управления глубиной нарушенной зоны при резании полупроводникового материала / С.В. Ключников, В.Б. Короткое, Ю.Н. Лазюк, Н.В. Одинцов // Физика трибологических систем. Иваново, 1988. — С. 8 — 13.

59. Камнев А.Б. Механическая обработка полупроводниковых материалов / А.Б. Камнев, Б.А. Лапшинов. М.: Московск. ин-т электронного машиностроения, 1990. — 60 с.

60. Карбань В.И. Обработка монокристаллов в микроэлектронике / В.И. Карбань, Ю.И. Борзаков. М.: Радио и связь, 1988.- 103 с.

61. Кибартас Н.А. Аппаратура контроля геометрических параметров и удельного сопротивления полупроводниковых пластин / Н.А. Кибартас, В.И. Постылев // Зарубежная электронная техника. 1981. - №12. - С. 50 - 72.

62. Кибартас Н.А. Контроль геометрических параметров и состояния поверхности полупроводниковых пластин / Н.А. Кибартас, Л.Д. Лытко // Зарубежная электронная техника. -1984.-№ 12.-С. 49- 84.

63. Кибартас Н.Л. Контроль параметров полупроводниковых пластин / Н.А. Кибартас, В.А. Попов // Зарубежная электронная техника. 1989. - №5. - С. 66 - 96.

64. Кив А.Е. Примесные комплексы генераторы дефектов /

65. A.Е. Кив, В.Н. Соловьев // Физика твердого тела. 1980. - Т. 22. - вып.9. - С. 2575 - 2577.

66. Киселёв Е.С. Математическая модель тепловых процессов при совмещённом шлифовании заготовок / Е.С. Киселёв,

67. B.Н. Ковальногов // Современные технологии в машиностроении: сборник материалов научно-практической конференции. Пенза: ПТУ, 1999. - С. 77 - 79.

68. Киселев Е.С. Теплофизика правки шлифовальных кругов с применением СОЖ / Е.С. Киселев. Ульяновск: УлГТУ, 2001.- 170 с.

69. Клушин М.И. Охлаждение и смазка распыленными жидкостями при резании металлов / М.И. Клушин, В.М. Тихонов, Д.Н. Троицкая. — Горький: Волго-Вятское книжное изд-во, 1966. 124 с.

70. Клушин М.И. Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием / М.И. Клушин. М.: НИИмаш, 1979.-96 с.

71. Ковальногов Н.Н. Численное исследование теплового состояния абразивного круга и алмазного инструмента в процессе правки с применением смазочно-охлаждающих технологических сред / Н.Н. Ковальногов, Е.С. Киселёв // Труды

72. Минского международного форума по тепломассообмену. Т. 9.-Минск. ИТМО, 1996.

73. Ковальногов Н.Н. Численный расчёт теплового состояния системы вращающегося и неподвижного тел при их механическом контакте / Н.Н. Ковальногов, Е.С. Киселёв // Заводская лаборатория, 1996. № 11. - С. 53 - 57.

74. Козерук А.С., Филонов И.П., Климович Ф.Ф. Обработка пластин на модернизированном станке мод. Ю1М3 105.004 / А.С. Козерук, И.П. Филонов, Ф.Ф. Климович. // Электронная пром-ть. 1996. - № 4. - С. 67 - 68.

75. Кондаков А.И. Проектирование маршрутов изготовления деталей с учетом технологического наследования / А.И. Кондаков, А.С. Васильев // Изв. Вузов машиностроения. — 1998.-№ Ю-12.-С. 31-41.

76. Концевой Ю.А. Контроль механической прочности полупроводниковых материалов / Ю.А. Концевой, Э.А. Фаттахов // Электронная промышленность. 1975. - Вып. 4. — С. 60 — 64.

77. Концевой Ю.А. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов / Ю.А. Концевой, В.Д. Кудин. М.: Энергия, 1973. - 144 с.

78. Концевой Ю.А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур / Ю.А. Концевой, Ю.М. Литвинов. М.: Радио м связь, 1982. - 240 с.

79. Концевой Ю.А. Прочность монокристаллического кремния / Ю.А. Концевой, Э.А. Фаттахов // Электронная техника. Сер.6. Материалы. - 1970. - Вып.5. - С. 143 - 144.

80. Концевой Ю.А. Прочность полупроводниковых материалов / Ю.А. Концевой, Э.А. Фаттахов, Л.В. Андреева // Электронная техника. Сер.6. Материалы. - 1971. - Вып.1. - С. 75.

81. Крупенников О.Г. Влияние технологических параметров операции разрезания заготовок из полупроводниковых материалов на качество готовых подложек / О.Г. Крупенников, А.Е. Дормушев // Вестник УлГТУ. 1998. - № 2. - С. 83 -87.

82. Крупенников О.Г. Повышение качества пластин из полупроводниковых материалов путем их комбинированной обработки / О.Г. Крупенников, А.Е. Дор.мушев // Сборник трудов Новгородского гос. техн. университета. Н. Новгород, 1997.-С. 208-210.

83. Крупенников О.Г. Применение гидростабилизирующих устройств на операциях разрезания заготовок из неметаллических материалов / Крупенников, А.Е. Дормушев // Сборник трудов конференции. Волжский, 1997. - С. 162 - 164.

84. Курносов А.И. Механическая обработка полупроводниковых материалов / А.И. Курносов. М.: Электроника, 1970. -64 с.

85. Курносов А.И. Технология производства полупроводниковых и интегральных микросхем. 3-е издание, перераб. и доп. / А.И. Курносов, В.В. Юдин. М.: Высш. Шк., 1986. -367 с.

86. Левин Б.М. Интенсификация процесса шлифования с применением ультразвуковой энергии / Б.М. Левин, В.И. Малышев // ЭИ НИИН и ТЭ автопром. Автомобилестроение. -Тольятти, 1988. 54 с.

87. Леднева Ф.И. Нарушение структуры германия и арсенида галлия при механической обработке / Ф.И. Леднева, Б.Г. Захаров // Электронная техника. Сер.6. - 1973. - Вып. 1. - С. 93 - 101.

88. Литвинов Ю.М. Исследование глубины нарушенных слоев в пластинах полупроводниковых соединений АШВУ / Ю.М. Литвинов, Ф.Р. Хашимов // Электронная техника. -Сер. Материалы. 1984. - Вып. 4(189). - С. 51 - 54.

89. Литвинов Ю.М. Контроль глубины нарушенного слоя полированных пластинах методом микротвердости / Ю.М. Литвинов, С.Л. Одинцов // Электронная техника. Сер.6. -1975. -№ 11.-С. 66-72.

90. Лоцко Д.В. Структура приповерхностного слоя механически обработанных кристаллических материалов в связи с механизмом абразивного изнашивания / Д.В. Лоцко, Ю.В. Мильман // Трение и износ. 1993. - 14. - № 1. - С. 73 - 84.

91. Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем / И.А. Малышева. М.: Радио и связь, 1991. - 344 с.

92. Марков А.И. Влияние ультразвука на физико-механические и режущие свойства металло-алмазных композиций / А.И. Марков, Е.И. Ивкин, Г.А. Романов // Пробл. машиностр. и надеж, машин. 2001. — № 2. - С. 58 - 67.

93. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов / А.И. Марков. — М.: Машиностроение, 1980. 237 с.

94. Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов / А.И. Марков. М.: Машиностроение, 1968.-365 с.

95. Маслов Е.Н. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструментом / Е.Н. Маслов. М.: Машиностроение, 1975. - 48 с.

96. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов / Е.Н. Маслов. М.: Машиностроение, 1974. - 319 с.

97. Метод определения числа работающих алмазных зерен в кругах для резки природного камня / В.А. Александров, Н.А. Алексеенко, С.А. Благоверная, Н.В. Корнеев // Сверхтвердые материалы. 1989. - № 6. - С. 35 - 38.

98. Механическая обработка деталей из керамики и ситаллов / В.А. Хрульков, В.А. Тародей, А .Я. Головань и др. Саратов: Изд. Саратовского ун-та, 1975. - 352 с.

99. Механическая обработка полупроводниковых материалов / О.Н. Бочкин, В.А. Брук, С.Н. Никифорова-Денисова и др.; Под ред. О.Н. Бочкина. М.: Высшая школа, 1983. - 149 с.

100. Механические нарушения в процессе резки монокристаллов алмазным кругом с внутренней режущей кромкой / В.В. Рогов, Т.Ф. Русак; Ред. ж. сверх, тв. матер. АНУССР. Киев, 1990. - 5 с. - Деп в ВИНИТИ 01.08.90, № 4402-В90.

101. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций / А. Миснар. М.: Мир, 1968. - 464 с.

102. Мовшиц Б.И. Восстановление режущей способности алмазного круга при резке полупроводниковых материалов / Б.И. Мовшиц, В.В. Нифонтов, Л.И. Гора // Цветные металлы. ~ 1989. № 9. - С. 79-81.

103. Мовшиц Б.И. Оценка влияния усилий при резке слитков полупроводниковых материалов на глубину нарушенного слоя поверхности пластин / Б.И. Мовшиц, О.А. Приварников, В.В. Нифонтов // Цветные металлы. 1989. - № 2. - С. 82 - 84.

104. Морозов Е.М. Метод конечных элементов в механике разрушения / Е.М. Морозов. М.: Наука, 1980. - 254 с.

105. Морозов Е.Н., Зернин М.В. Контактные задачи механики разрушения / Е.М. Морозов, М.В. Зернин. М.: Машиностроение, 1999. - 544 с.

106. Никифорова-Денисова С.Н. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектронной техники. В 10 кн.: Учеб. пособие. Кн.4: Механическая и химическая обработка / С.Н. Никифорова-Денисова. М.: Высшая школа, 1989.-95 с.

107. Обработка неметаллических материалов: Сб. науч. тр. / АН УССР, Ин-т сверхтв-х мат-в. Киев, 1982. - 147 с.

108. Обработка полупроводниковых материалов / В.И. Кар-бань, П. Кой, В.В. Рогов и др.; Под ред. Н.В. Новикова. -Киев: Наукова думка, 1981. 254 с.

109. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами / В.В. Панасюк. Киев: Наукова думка, 1968. - 315 с.

110. Панасюк В.В. Распределение напряжений около трещин в пластинах и оболочках / В.В. Панасюк. Киев: Наукова думка, 1976. - 443 с.

111. Панов Д.А. Вибрационная проволочная сложноконтурная резка пластин из хрупких труднообрабатываемых неметаллических материалов / Д.А. Панов, JI.H. Филимонов // Св. тв. материалы. 1990. - № 6. - С. 67 - 71.

112. Патратьев А.Г. Стойкость алмазных дисков при разрезке полупроводниковых материалов / А.Г. Патратьев // Станки и инструмент. 1965. — № 9. - С. 35 - 36.

113. Перевощиков В.А. Особенности абразивной и химической обработки поверхности полупроводников / В.А. Перевощиков, В.Д. Скупов. Ниж.Новгород: Изд. ННГУ, 1992. - 198 с.

114. Перерозин М.А. Справочник по алмазной обработке стекла / М.А. Перерозин. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

115. Петасюк Г.А. К вопросу учета влияния осевой жесткости отрезных алмазных кругов на ширину пропила и прямолинейность реза / Г.А. Петасюк // Сверхтвердые материалы. -1998. 2. -С. 50-57.

116. Петасюк Г.А. Об увеличении осевой жесткости кругов АКВР / Г.А. Петасюк, В.П. Запорожский // Сверхтвердые материалы. 1991. - № 4. - С. 48 - 50.

117. Петасюк Г.А. Точность разрезания полупроводниковых пластин алмазными кругами / Г.А. Петасюк // СТИН. 1998. - № 3. - С. 24-27.

118. Производство кремниевых подложек для больших интегральных схем / Ю.Д. Чистяков, А.И. Пекарев, А.Н. Бурмистров и др. // Зарубежная электронная техника. — 1986. № 4.-С.3-62.

119. Проскураев Ю.Г. Тонкораспыленное охлаждение режущих инструментов / Ю.Г. Проскураев, В.Н. Петров. М.: МАШГИЗ, 1962.- 112 с.

120. Пух. В.П. Прочность и разрушение стекла / В.П. Пух. -Л.: Наука, 1973. 156 с.

121. Распыливание жидкостей / В.А. Бородин, Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, В.И. Ягодин. М.: Машиностроение, 1967. -264 с.

122. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под общ. ред. К.М. Великанова. Л.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

123. Резников А.Н. Определение количества режущих зерен / А.Н. Резников, О.Б. Федосеев // Изв. ВУЗов машиностроения, 1978. -№ 11. С. 127 - 130.

124. Резников А.Н. Температура и охлаждение режущих инструментов / А.Н. Резников. Куйбышев, 1959. - 487с.

125. Рогов В.В. Обрабатываемость хрупких неметаллических материалов / В.В. Рогов, Л.Л. Бурман // Алмазы и св. тв. материалы. 1980. -№ 1. - С. 1-3.

126. Рогов В.В. Финишная алмазно-абразивная обработка неметаллических деталей / В.В. Рогов. Киев.: Наукова думка, 1985.-264 с.

127. Рыжов Э.В. Оценка качества поверхности деталей, подвергнутых шлифованию / Э.В. Рыжов, В.А. Ляшко, М.М. Потемкин // Сверхтвердые материалы. 1995. - № 1. - С. 52 -55.

128. Самарский А.А. Теория разностных схем / А.А. Самарский. М.: Наука, 1989. - 394 с.

129. Сейдман JI.А. Очистка подложек в вакууме (2-4)10"5 мм.рт.ст. / Л.А. Сейдман // Электронная техника. Сер. Полупроводниковые приборы. 1974. - Вып. 7. — С. 61 - 63.

130. Семко М.Ф. Работоспособность алмазных кругов / М.Ф. Семко, М.Д. Узунян, Ю.А. Сизый. Киев.: Техника, 1983. -95 с.

131. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В.А. Сипайлов. М.: Машиностроение, 1978. - 167 с.

132. Смазочно-охлаждающие жидкости при резании металлов / Г.С. Андреев, Г.В. Бокучава, Л.А. Бражман и др. М.: МАШГИЗ, 1961.-292 с.

133. Созонтов Е.А. Определение нарушений структуры при финишных обработках полупроводниковых пластин / Е.А. Созонтов, Б.Г. Захаров, В.М. Устинов // Электронная техника. Сер. 6. Материалы. - 1984. - Вып. 4(189). - С. 35 - 39.

134. Сорокин В.М. Моделирование динамических процессов при шлифовании неорганического стекла / В.М. Сорокин, В.В. Глебов // Наука производству. - 1998. - С. 50 -53.

135. Справочник по производственному контролю в машиностроении / Под ред. А.К. Кутая. Л.: Машиностроение, 1974.- 676 с.

136. Суслов А.Г. Влияние технологического наследования на качество поверхностного слоя деталей машин / А.Г. Суслов,

137. A.С. Васильев, С.О. Сухарев // Изв. Вузов машиностроения.- 1999.-№1.-С. 69-76.

138. Таблицы физических величин: Справочник / Под. ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

139. Теория тепломассообмена / С.И. Исаев, И.А. Кожинов,

140. B.И. Кофанов и др.; Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979.-495 с.

141. Тепло- и массобомен. Теплофизический эксперимент: Справочник / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др.; Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

142. Теплопроводность тв. тел, жидкостей, газов и их композиций / Под. ред. М. Миснар. М.: Мир, 1968. - 464 с.

143. Теплофизика механической обработки / А.В. Якимов, П.Т. Слободяник, А.В. Усов и др. Одесса: Лыбидь, 1991. - 240

144. Теплофизические свойства веществ / Под.ред. Н.Б. Вар-гафтика. — М. JL: Госэнерогоиздат, 1956. - 367 с.

145. Технология полупроводникового кремния / Под ред. Э.С. Фалькевича. М.: Металлургия, 1992. - 406 с.

146. Технология СБИС: в 2 кн. / К. Пирс, А. Адаме, J1. Кац и др.; Под ред. С. Зи; Пер. с англ. Ю.Д. Чистакова. М.: Мир, 1986.-2 Т.

147. Травление полупроводников: Пер. с англ. М.: Мир, 1965.-384 с.

148. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Под ред. И.П. Го-ляминой. М.: «Советская энциклопедия», 1979. - 400 с.

149. Усов А.В. Технология возможности повышения эффективности процесса шлифования материалов, предрасположенных к трещинообразоваию / А.В. Усов, И.С. Козовой // Изв. вузов машиностроения. 1994. - № 4 - 6. - С. 119.

150. Фукс М.Я. Состояние поверхностного слоя материалов после алмазной и эльборовой обработки / М.Я. Фукс, Н.К. Беззубенко, Б.М. Свердлова. Киев: Вища школа, 1979. -159 с.

151. Харламов В.Ю. Совершенствование технологии резки монокристаллов кремния путем использования анизотропии его механических свойств: Дис. . канд. техн. наук. М.: МИ-ЭТ, 1985. - 187 с.

152. Хмелев В.Н. Ультразвуковая размерная обработка материалов / В.Н. Хмелев, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок. Барнаул: АлтГТУ, 1999. - 119 с.

153. Чередниченко Г.И. Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов / Г.И. Чередниченко, Г.Б. Фройштетер, П.М. Ступак. JL: Химия, 1986. - 224 с.

154. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров / В.Н. Черняев. М.: Радио и связь, 1987. - 464 с.

155. Чистяков Ю.Д. Физико-химические основы технологии^ микроэлектроники / Ю.Д. Чистяков, Ю.П. Райнова. М.: Металлургия, 1979. - 408 с.

156. Шуваев Г.В. Работа алмазного круга при разрезке тонких пластин / Г.В. Шуваев, О.Н. Репин // Электронная техника.- Сер. 7. Технология, организация производства и оборудование. 1976. - Вып. 6. - С. 3 - 6.

157. Шуваев Г.В. Резка неметаллических материалов алмазными кругами / Г.В. Шуваев, В.К. Сорокин, Ю.Н. Зимицкий.- М.: Машиностроение, 1989. 80 с.

158. Bergstrom R.P. Going beyond finishing / R.P. Bergstrom // Manuf. Eng. 1984. - 93. - № 6. - P. 48 - 49.

159. Biegalski Henzy K. Badania odchilenia rzeczywistego kierunku ruchu sciernicyod zadanego / Henzy K. Biegalski, Feld Mieczystaw. // Arch. Technol. Maszi autom Arch. Bud. Masz..- 1997.- 17.-№ 2.-P. 9- 17.

160. Buttner A. Ein Beitrag zum Scharfen von Innenlochsagen / A. Buttner, R. Hinrichs // IDR. 1991. -№ 3. - P. 171 - 175.

161. Chandra S. Effects of grinding variables on the residual stresses / S. Chandra, P.C. Pandey, S.K. Aggarwal // J. Inst. Eng. (India) Mech. Eng. Div. 1971. - 51. - № 7. - Pt. 4. - P. 160- 164.

162. Diamant Trennscheibe fur Aussparungen ist auch an den Seiten beschichzet // Maschinmarkt. 1998. - 104. - № 31. - P. 64.

163. Effect of Ultrasonic Vibration in Micro-Route Grinding / Mizuno Masahiro, Hamada Tomokazu, Iyama Toshirou, Syojikatsuo, Kiriyagawa Tsunemoto // Nihon kikai gakkai roubunshu. C=Trans. Jap.Soc. Mech.Eng.C. 1994. - 60. - № 580.-P. 4349-4354.

164. Grinding and - slicing technique as an advanced technology for silicon wafer slicing / H.K. TOnshoff, B. Karpuschewski, H. Hartmann, C. Spengler // Mach. Sci. And Technol. - 1997. - 1. -№ i.c. 33 -47.

165. Haas R. Ultrasonic erosion allows three- dimensional shaping / R. Haas // Interceram. 1988. - 37. - № 2. - P. 35 - 38.

166. High-precision Slicing with ID-blade / Mizuno Masahiro, Iyama Toshirou, Hoshi Junji, Tamaki Jun'ichi // Nihon kikai gakkai roubunshu. C=Trans. Jap.Soc. Mech.Eng.C. 1997. - 63. -№614.-P. 3641 -3646.

167. Innenlochsage fur Silizium-Wafer // Maschine. 1989. - 43. -№ 1 -2.-P. 80.

168. Jaukowiak M., Waliqora W. Ceramic materials heating by laser beam / M. Jaukowiak, W. Waliqora // 6 Medzinar. konf.: Tehnologia '99. Bratislava, 1999. - P. 495 - 498.

169. Jiang Zhougwei. Monitoring and evaluation of blade cutting silicon ingot / Jiang Zhougwei, Chonan Seiji, Kawashima Kazuo, Muto Koji // Nihon kikai gakkai roubunshu.C = Trans.Jap.Soc. Mech. Eng.C. 1999. - 65. - № 638. - P. 143 -149.

170. Konig W. Trennschleifen von Hochleistungskeramik / W. Konig, E. Verlemann, A. Wagemann // IDR. 1992. - № 3. - P. 165- 171.

171. Laserlicht macht Keramik weich // Elek. Masch. 1999. - 78. - № 9. - P. 8 - 10.

172. Masayasu Kojima. New Wafer Slising Equipment / Masayasu Kojima, Atsushi Tomizawa, Junichi Takase, Hattori Hideo, Matani Mitsuo // Seimitcu kogaku kaisi = J. Jap. Soc. Precis. Eng. 1990. - 56. - № 6. - P. 1052 - 1057.

173. Matsui Seiki. Slitting of semiconductor materials / Matsui Seiki, Sybji Katniso, Teramoto Hitoshi // Сэймицу когаку кай-си = J.Jap. Soc. Precis.Eng. 1987. - 53. - № 7. - P. 1051 — 1056.

174. Matsushita H. Surface defects in GaAs Wafer processes / H. Matsushita, J. Kikawa // The Furukawa Electric Co. 1990. -№6. - P. 448-455.

175. Meek R.L. ID-Diamondsawing damage to germanium and silicon / R.L. Meek, M.C. Huffstutler // J.Elektrochem. Soc. -1969. V.l 16. - № 6. - P. 893 - 898.

176. Mizuko Masahiro. High-precision Slicing with ID-blade / Mizuko Masahiro, luama Toshirou, Hoshi Junji // Nihon Kikai gakkai ronbun Shu. C=Trans/ Jap Soc. Mech. Eng. c., 1997. 63 -№614.-P. 3641 -3646.

177. Mizuno Masahiro. Studies on high precision slicing with ID-blade: Compliance of ID-blade / Mizuno Masahiro, Iyama Toshirou, Hoshi Junji, Tamaki Jun'ichi // Nihon kikai gakkairoubunshu. C=Trans. Jap.Soc. Mech.Eng.C. 1998. - 64. - № 623.-P. 2756-2761.

178. Moove D. Ultrasonic impact grinding / D. Moove // Nontraditional Mach.Conf.Proc, Cincinnati, Ohio, 2-3 DEC, 1985.Metals Park (Ohio). 1986. - P. 137 - 139

179. Mucke K. Sprodharte Werkstoffe prozebsicher bearbeiten / K. Mucke//Ind. Anz. - 1999. - 121. ~ № 23 - 24. - P. 32.

180. Nabuesi Ogino. Technique of handling of silicic plates for integrated chips / Ogino Nabuesi // Sie Kikay Koganu. — 1986. — №9.-P. 80-87.

181. Pat. 164715 Poland, МКИ5 HO 1L21/304. Pita drutowa / Yurek Marek, Fronc Krzysztof; Instytut Fizyki Polskiej Akademij Nauk, Warshawa. № 290848; Заявл. 28.06.91; Опубл. 31.10.94.

182. Pat. 3111166 Japan, МКИ5 B24B27/06. Method of cutting wafers / Kanda Torahiko; Nihon denki k.k. — № 1-24551; Заявл. 20.09.89 // Kokay tokke koho. Сер. 2(3). - 1991. - 18. - P. 573 -576.

183. Pat. 4699118 USA, МПК6 B24B053/00. Apparatus for dressing cutting edge / Tsuruta Shoji, Minami Hideaki, Ohhata Yoshinori, Sakai Shinsuke. № 6066176; Заявл. 18.03.86; Опубл. 13.10.87; Приор. 29.03.85.

184. Pat. 48469 Japan, МКИ5 B24B27/06. Takahasy Ysuhupo, Inadzaku Nobuo. Method of cutting wafers / Nihon koge k.k. -№ 2-108460; Заявл. 03.07.86 // Kokay tokke koho. Сер. 2(3). - 1992.-2.-P. 471 - 477.

185. Pat. 4850311 USA, МПК6 B28D001/04. Saw for cutting thin disks / Balck Juergen. №3639700; Заявл. 13.11.87; Опубл. 25.07.89; Приор. 20.11.86.

186. Pat. 4852304 USA, МКИ5 B24B7/00. Apparatus and method for slicing a wafer / K. Honda, S. Sawafuji; Tokyo Seimitsu Co., Ltd.-Опубл. 01.08.89.

187. Pat. 4894956 USA, МКИ5 B24B7/00. Apparatus and method for slicing a wafer / K. Honda, S. Sawafuji; Tokyo Seimitsu Co., Ltd.-Опубл. 23.01.90.

188. Pat. 4896459 USA, МКИ5 B24B007/00. Apparatus for manufacturing thin wafers of hard, non-metallic material such as for use as semiconductor substrates / Brandt Georg. Заявл. 09.05.88; Опубл. 30.01.90.

189. Pat. 4926836 USA, МКИ5 B24B53/00. Method of and apparatus for dressing cutting edge of cut-off wheel / Mitsubishi Kinzoku, Kobushiki Kaisha. Заявл. 22.05.90.

190. Pat. 4930486 USA, МКИ5 В 24B53/007. Blade cutting method for hard brittle material / Kuromatsu Akio; Applied Magnetic Lab. Co., Ltd. №266703; Заявл. 03.11.88; Опубл. 05.06.90; Приор. 03.03.87.

191. Pat. 493166 Japan, МКИ5 B24 B27/06. Method of a cutoff of fragile materials / Takeuti noriuki, Komi Naoesi. № 2-208196; Заявл. 08.08.90; Опубл. 25.03.92 // Кокай токкё кохо. Сер. 2(3), 1992. - 17. - С. 555 - 560.

192. Pat. 5000156 USA, МПК6 В24В053/65. Method and device for dressing an inner peripheral blade in a slicing machine / Honda Katsuo, Inamura Masato. № 6332087; Заявл. 15.02.89; Опубл. 19.03.91; Приор. 15.02.88.

193. Pat. 5025593 USA, МПК6 B28B049/16. Slicing machine and control method thereof / Kawaguchi Keishi, Hamasaki Tatsumi,s

194. Tadera Yoshihiro, Yamazaki Sachio. № 637056; Заявл. 13.01.89; Опубл. 25.07.91; Приор. 18.01.88.

195. Pat. 5189843 USA, МКИ5 B24B49/00.Wafer slicing and grinding machine and method of slicing and grinding wafers / Steere Robert E.; Silicon Technology Corp. №5752281; Заявл. 30.08.90; Опубл. 03.03.93; НКИ 51/165.76.

196. Pat. 5351444 USA, МКИ5 B24B7/00. Blade trach control system / Steere Robert E., Silicon Technology Corp. № 951391; Заявл. 25.09.92; Опубл. 04.10.94; НКИ 491/69.

197. Pat. 5390446 USA, МКИ5 B24B1/00. Grinding method and grinding machine / Kazui Shinichi, Ogino Hiroyuki, Morita Kenji. № 900572.

198. Pat. 558236 USA, МПК6 B24B1/00. Apparatus and method for manufacturing wafer / Kagamida Takeshi, Tokyo Seimitsu. Co. Ltd. -№415509; Заявл. 03.04.95; Опубл. 10.12.96; Приор. 02.06.94.

199. Pat. 5582536 USA, МКИ5 B24B001/00. Apparatus and method for manufacturing wafer / Kagamida Takeshi. Заявл. 03.04.95; Опубл. 10.12.96.

200. Pat. 5584745 USA, МПК B24B1/00. Method of machining nitride ceramics products / Nishioka Takao, Matsumuma Kenji, Yamakawa Akira. Sumitomo Electric Ind., Ltd. № 162302.

201. Pat. 5595522 USA МКИ6 B24B49/00. Semiconductor wafer edge polishing system / Simpson Vikki S., Gullett Tom G., Medders Jerry B. № 178186.

202. Pat. 5595529 USA, МКИ6 B24B7/24. Dual column abrading machine / Cesna Joseph V., Day Lawrence O. Speedfam Corp. -№ 218611.

203. Pat. 5931147 USA, МПК6В08ВЗ/04. Method of cutting a workpiece with a wire saw / Miyazaki Takeshiro, Tsubata Yoshikazy, Kawakita Akio. №08/711671; Заявл. 04.09.96; Опубл. 14.09.99; Приор. 06.09.95; №7229476.

204. Pat. 5932993 USA, МПК7 B26 Dl/14. Ultrasonic vibration cuter. / Ultex Corp., Sato Shigeru, Ishii Ruoichi. № 08/834993; Заявл 07.04.97.

205. Pat. 6316967 Japan, МКИ4 B24B27/06. Method of cutting wafers / Matsumoto Hirosi, Matsusita Denki Sange. — № 61156616; Заявл. 03.07.86.

206. Pat. 665380 Switzerland, МКИ4 В26Д1/46. Dispositif de sciage dune pleceen materlau dur ou fragile / Hauser Charles. -№ 830/86; Заявл. 28.02.86; Опубл. 13.05.88.

207. Pat. 678298 Switzerland, МКИ5 B23D5/00. Dispositif de sciage par fils / Hauser Charls. № 1747/88; Заявл. 09.05.88; Опубл. 30.08.91.

208. Pat. 679464 Switzerland, МКИ5 B23 D55/00. Dispositif de sciage par fils pour la production / Hanser Charles. № 1197/89; Заявл. 03.04.89; 0публ.28.02.92.

209. Rajurkar K.R. Microremoval of ceramic material in the precision Ultrasonic machining / K.R. Rajurkar, Z.Y. Wang, A. Kuppattan // Precis. Eng. 1999. - 23. - № 2. - P. 73 - 78.

210. Struth W.F. Diamantscharter schhiff Frennf solavelemente bruchfrei / W.F. Struth // Ind. Anz. - 1994. - 116. - № 8. - P. 60.

211. Struth W.F. Wafer slicing by internal diameter sawing / W.F. Struth, K. Steffens, W. Konig // Precis Eng. 1988. - 10. - № 1. -P. 29-34.

212. Tanovik L.S. Process derived from diamond grain penetration into ceramic / L.S. Tanovik // Tribol. Ind., 1997. 19. - № 1. -P. 19-22.

213. Timantilla pinnoitettu lanka aukoo uusia uria // Konepejamies. 1988.-41. -№ 11.-P. 38 -39.

214. Tonshff H.K. Grundlagen und Technologe des ID-Trennschleifens / H.K. Tonshff, E. Brinksmeier, W.V. Schmieden // Maschinenbau. 1988. - 17. - № 1. - p. 23, 25 -29.

215. TOnshoff H.K. Hauchdunne Plattchen mit der Drahtsage frennen / H.K. TOnshoff // Feinwerktechn Messtechn. 1992. -100.-№6.-C. 254.

216. Tonshoff H.K. Prazisionsbearbeitung von monokristallinem Silizium / H.K. Tonshoff, M. Klein // VDI Berichte. 1991. - № 933.-P. 29-78

217. TOnshoff H.K. Verfahrens-vergleich zum Trennsehleifen von Silizium / H.K. TOnshoff, H.G. Wobker // IDR:Ind. Diamanfen Rdsch. 1995. - 29. - № 1. - P. 38 - 42.

218. Ultrasonic machining and polishing extrude hone // Mod. Mach. Shop. - 1998. - 71. - № 3. - P. 338 - 339.

219. Werner P.G. Mehrblatt Punktkontakt Schaukelsagen(MPS) bietet hochste Schnittreten und Bearbeitungsgiitn. Trennen sproder Werkstoffe in groBfleching-dtinne Abschnitte / P.G. Werner // wtProd. und Manag. 1994. - 84. - № 3. - P. 91 - 95.

220. МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОТРЕЗНОГО КРУГА АКВР И ЗАГОТОВКИ В ПРОЦЕССЕ РАЗРЕЗАНИЯ

221. Блок 1. Генерация разностной сетки

222. Обеспечивается ввод исходных данных, приведенных в табл. П. 1.1.1. П.1.1. Исходные данные1

223. CDK рад/с Угловая скорость вращения круга

224. Vs мм/ми Скорость врезной подачи отрезного круга10 nK н с-1 Частота вращения отрезного круга11 A Минимальный шаг сетки

225. M3r MM Количество узлов радиальной сетки заготовки в первом приближении

226. Мзх Количество узлов аксиальной сетки заготовки в первом приближении

227. Определяем шаг сетки режущей кромки в окружном направлении АфрК в первом приближении:100 ^1. Афрк = arccosdpK 21. Vs • n1рк

228. Определяем количество NpK расчетных точек по окружности режущей кромки круга2:1. NK =2.711. Афрк,4. Уточняем Афрк:1 В соответствии с рис. 38.

229. Здесь и далее угловые скобки означают округление до ближайшего целого.2.к1. Афрк= —•рк

230. Шаг сетки заготовки в окружном направлении Дср3 приравниваем шагу сетки режущей кромки в окружном направлении Афрк:1. Лфз =АФрк

231. Определяем шаг интегрирования по времени:11. Ат =nk-NpK

232. Определяем количество узлов на радиальной сетке режущей кромки круга:(dPKi-dpK2)1V1 ркгг 2 зг •

233. Определяем количество узлов на радиальной сетке заготовки:

234. M3rr=d3-M3r; если Мзгг четное, то Мзгг= Мзгг +1.

235. Определяем количество узлов на аксиальной сетке режущей кромки круга:1. Мркхх — hpK • Мзх,если Мркхх- четное, то Мркхх = Мркхх +1.

236. Определяем количество узлов на аксиальной сетке заготовки:1. M3xxl=L3-M3X;если M3XXL-четное, то M3JcxL = M3XXL +1;3xxh — ^рк '^зх'r3i =если M3xxh- четное, то M3xxh = M3xxh +1;зххп — ^П ' ^ЗХ 'если мзххп- четное, то Мзххп = Мзххп +1.

237. Вычисляем радиальные координаты расчетных точек заготовки:2J Мзп

238. Вычисляем радиальные координаты расчетных точек режущей кромки круга:dpK2 , dpKl-dpK2 л Л • 1 \я Z Z-Mpj^j.

239. Вычисляем аксиальные координаты расчетных точек заготовки:хзк = —— (k —1), к= 1,.,M3XXL1. МзххЬ

240. Вычисляем аксиальные координаты расчетных точек режущей кромки круга:1. Vk =ЬП+ТГ--(к1)' к= Ь м

241. Определяем количество узлов на радиальной сетке корпуса круга:1. Mm =—если Мзгг — четное, то Мзгг= Мзгг +1.

242. Определяем количество узлов на аксиальной сетке корпуса круга:1. Мкхх — hK*M3X,если М,^ четное, то М^ = М^ +1.

243. Вычисляем радиальные координаты расчетных точек корпуса круга:рк! , ^рк1 Л 1 \ • 1 Л/Г r"i=—•= 1.м

244. Вычисляем аксиальные координаты расчетных точек корпуса круга:xKk=hn + hpK2"hK+^^-(k-l), k=l,.,Mmркхх

245. Блок 2. Начальные данные и теплофизические свойства СОЖ и воздуха

246. Обеспечивается в удобной для пользователя форме ввод исходных данных, приведённых в табл. П. 1.2.1. П. 1.2. Исходные данные1. Обозна- Ед. Описаниечение изм.1 2 3 4

247. Pz Н Эмпирическая (или иная) зависимость для расчета касательной составляющей силы резания

248. Тж К Температура СОЖ, подаваемой в зону резания

249. Тв к Температура окружающего воздуха1 2 34 Рж(Т) кг/м35 MD Па-с6 Сж(Т) Джкг-К7 UT) Вт8 м-К1. Р\гок(Т) г/м39 Спж(Т) Джкг-К10 Вт11 м-К1. TS(P) К12 Па-с13 Св(Т) Джкг-К14 UJ) Втм-К15 sc м216 ёж м3/с17 УкЬ Ук2> рад1. УкЗ, Ук418 УзЬ Уз2 рад

250. Зависимость плотности СОЖ от температуры Зависимость динамической вязкости СОЖ от температуры1

251. Зависимость удельной теплоёмкости СОЖ от температуры1

252. Зависимость теплопроводности СОЖ от температуры

253. Зависимость плотности паров СОЖ от температуры1 Зависимость удельной теплоёмкости паров СОЖ от температуры1

254. Зависимость теплопроводности паров СОЖ от температуры11. Кривая насыщения СОЖ

255. Зависимость динамической вязкости воздуха от температуры

256. Зависимость теплоёмкости воздуха от температуры

257. Зависимость теплопроводности воздуха от температуры

258. Площадь выходного сечения сопла для подачи СОЖ поливом

259. Объёмный расход СОЖ через сопло

260. Угловые координаты сектора круга, орошаемого СОЖсм. рис. 5)

261. То же заготовки (см. рис. 5)

262. Из управляющего модуля получаем номер j = JK расчётного элемента круга и номер j = J3 расчётного элемента заготовки, находящихся в рассматриваемый момент времени в контакте.

263. Количество расчётных точек круга, попадающих в сектор уК1<ф< ук1'/ Ук1Nжрк 11. Афгде скобки { | означают округление до целого в меньшую сторону.

264. Количество расчётных точек круга, попадающих в сектор ук3<ф< ук:1. У КЗNжрк 21. Аф1 По данным работы 154.

265. Количество расчётных точек заготовки, попадающих в сектор Уз1—ф— Ъ21. Дср

266. Скорость истечения СОЖ из сопла:иж Sc

267. Скорость жидкости относительно круга:и0к = (<°гРк иж 'cos ai)

268. Скорость жидкости относительно заготовки:и0з =иж -cosaj.

269. Длина дуги режущей кромки круга, орошаемой СОЖ:1рк1 = 2 (Урк2—Урк)> ^рк2 = —~~' (урк4 ~ УркЗ )•

270. Длина дуги заготовки, орошаемой СОЖ:h =у'(Уз2-Уз1)

271. Общее число расчетных точек на поверхности режущей кромки круга, омываемых СОЖ:жрк — -^жрк1 ^жрк2 •

272. Общее число расчетных точек на поверхности режущей кромки круга, соприкасающихся с воздухом:1. N =N -N1. А ^ врк х рк ^ жрк •

273. Общее число расчетных точек на поверхности заготовки, соприкасающихся с воздухом:вз — N3 — .

274. Модуль А. Теплоотдача от жидкости к поверхности режущей кромки круга АКВР

275. Средняя температура TpKWi поверхности режущей кромки, омываемой СОЖ, для всех номеров к по толщине режущей кромки круга: а) если Jpic2> JPKi, тоТpKwlk1. Е т,хт pKMpK,j,k 'жрк j=JpKlб) иначеТN