專利名稱：輪保持具及其制造方法及使用輪保持具的刀輪保持機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于于對脆性材料基板使刀輪轉(zhuǎn)動以進(jìn)行刻劃加工時保持刀輪的輪保持具(亦稱為刀輪保持具)。
背景技術(shù)：
一般于分?jǐn)嗖ＡЩ寤蛱沾苫?、半?dǎo)體芯片等時是通過于刻劃裝置的刻劃頭安裝輪保持具并使保持于此輪保持具的刀輪壓接于脆性材料基板同時沿刻劃預(yù)定線行進(jìn)來形成刻劃線。之后，由沿形成的刻劃線以折斷桿等使彎曲來分?jǐn)嗷濉１３值遁喌妮啽３志哂诶鐚＠墨I(xiàn)1記載。在于此文獻(xiàn)顯示的使用例是使于保持具的下部形成的軸承部(銷插入孔)支持的軸(刀具銷)于刀輪的軸孔插通。此刀輪要求高加工精度與長使用壽命，故使用于耐磨耗性優(yōu)良的燒結(jié)鉆石或超硬合金等超硬材料， 進(jìn)行精密的加工。此外，于軸(刀具銷)亦多使用于耐磨耗性優(yōu)良的超硬材料。另一方面，于保持具的下部的軸承部是使用工具鋼，若與超硬材料制的零件比較磨耗無法避免。刀輪的旋轉(zhuǎn)支承部分，亦即，軸的外周面或刀輪的軸孔的內(nèi)面部分亦會因重復(fù)的使用所導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)摩擦而磨耗，即使以超硬材料形成刀輪及軸，最后還是會超過容許公差。若因磨耗而于保持具下部的軸承部或刀輪的軸孔與軸之間有間隙產(chǎn)生，刀輪的垂直度破壞而變?yōu)闊o法形成高精度的刻劃線。專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-188534號公報(bào)(圖15等)

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明欲解決的問題]針對上述問題，為了減少此種磨耗所導(dǎo)致的問題的產(chǎn)生，使用如圖8所示的輪保持具的刀輪保持機(jī)構(gòu)于制品使用。此輪保持具是以由連結(jié)螺栓20合體的左右一對的保持具構(gòu)件21構(gòu)成。于保持具構(gòu)件21的下部形成有配置刀輪A的空間，隔著此空間設(shè)有左右支持部22。于左右支持部22 設(shè)有以彼此的中心軸一致的方式于一直在線配置的刀具銷插入孔23。此外，在支持部22相對的內(nèi)側(cè)面于銷插入孔23的開口部以硬焊貼有具備(比銷插入孔23徑稍大)銷孔M的超硬材料(燒結(jié)鉆石或超硬合金)的環(huán)體25。夾于所述左右環(huán)體25之間以超硬材料制作的刀輪A以輕微接觸的狀態(tài)配置并以刀具銷沈支持。刀具銷沈亦以超硬材料制作，于左右支持部22的銷插入孔23插入并支持為貫通環(huán)體25的銷孔M，其一端是以使一方的銷插入孔23較細(xì)的部分(細(xì)徑孔)27固定，另一端是于另一方的銷插入孔23的外側(cè)面以螺絲觀支持的墊圈(外罩)29阻塞而阻止拔脫。如上述，通過使超硬材料制的環(huán)體25接觸刀輪A的左右側(cè)面，提高刀輪A的垂直度并抑制旋轉(zhuǎn)支承部分的磨耗以圖旋轉(zhuǎn)精度的維持。此外，即使刀輪A的軸孔內(nèi)面與刀具銷26的外周面之間有磨耗所導(dǎo)致的間隙產(chǎn)生亦可維持刀輪A的垂直度，由此，可延長一次設(shè)定的刀輪的交換周期，亦可延長保持具本身的交換周期。
另外，交換刀輪A時卸除墊圈四，通過從于一方的銷插入孔23的端形成的細(xì)徑孔 27的外部露出面將細(xì)徑的棒材壓入而將刀具銷沈推出，可取出刀輪A。然而，上述的輪保持具的構(gòu)造雖是于長期維持刀輪的旋轉(zhuǎn)精度非常有效，但其構(gòu)成上有制造步驟非常煩雜且加工成本升高的大問題。圖7(a) (e)顯示該制造步驟。于輪保持具的組裝時，先如圖7 (a)、(b)所示，在左右分割的保持具構(gòu)件21的支持部22的相對的內(nèi)側(cè)面于銷插入孔23的開口部將形成有銷孔M的超硬材料的環(huán)體25在使銷插入孔23的軸心與銷孔M的軸心一致的狀態(tài)下以硬焊貼合。此作業(yè)是因環(huán)體25的外徑(約3mm)或銷插入孔23的徑(約0. 8mm)非常小且需要精度而有使硬焊面(銷插入孔23的開口面)對外部露出的必要，因此，將輪保持具分割為二個保持具構(gòu)件21。其次，如圖7(c)所示，使左右保持具構(gòu)件21合體并以螺栓20結(jié)合。此時，進(jìn)行將左右環(huán)體25的間隔L配合安裝的刀輪A的寬度限制于容許公差內(nèi)的調(diào)整。亦即，間隔L從容許公差超出時，卸除已鎖緊的螺栓20而分割為左右保持具構(gòu)件21，研磨并調(diào)整于鎖緊時保持具構(gòu)件21彼此抵接的內(nèi)側(cè)面(左右保持具構(gòu)件21的接合面)后，再以螺栓20結(jié)合， 確認(rèn)間隔L的調(diào)整是否順利完成。通常，重復(fù)此一連串的作業(yè)至間隔L進(jìn)入容許公差內(nèi)。其次，如圖7 (d)所示，將銷規(guī)30插通左右銷插入孔23及環(huán)體25的銷孔M并確認(rèn)真直度，完成圖7(e)的輪保持具。如上述，于輪保持具的制作有多加工步驟、調(diào)整步驟，且煩雜且麻煩的作業(yè)為必要，故有花費(fèi)時間、制造成本高的問題。此外，在上述的現(xiàn)有技術(shù)亦有如下的問題。亦即，只要成為環(huán)體25將銷插入孔23 阻塞一部分的狀況便對刀具銷沈的旋轉(zhuǎn)、磨耗、壽命有重大不良影響，故如圖8所示，環(huán)體 25的銷孔M的徑形成為比銷插入孔23稍大。其結(jié)果，從刀具銷沈支持的銷插入孔23的開口端產(chǎn)生至刀具銷沈支持銷插入孔23的點(diǎn)的距離(具體而言是相當(dāng)于環(huán)體25的壁厚的距離)，在此部分刀具銷沈與環(huán)體25成為非接觸，故于壓接時于刀輪A有向上的力作用時，作用于刀具銷26的力矩對應(yīng)于此距離變大，成為使刀具銷沈的磨耗加速的要因。針對上述問題，第一，本發(fā)明是以提供將制造步驟簡化而可圖成本的減少，同時可保持做為刀輪的高旋轉(zhuǎn)精度并使使用壽命延長的輪保持具及其制造方法為目的。此外，第二，本發(fā)明是以提供可將因?qū)?yīng)于環(huán)體25的壁厚而產(chǎn)生的力矩的影響而加速的刀具銷的磨耗抑制為小的輪保持具及制造方法為目的。[解決問題的技術(shù)手段]為了解決上述問題而為的本發(fā)明的輪保持具的制造方法是一種輪保持具的制造方法，由準(zhǔn)備形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件，形成貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部的圓柱體安裝步驟；以線放電加工加工從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫，并在前述狹縫后加工貫通圓柱體的軸心部的銷插入孔的線放電加工步驟；在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位以加工收納刀輪的間隙的間隙形成步驟構(gòu)成。在此，所謂線放電加工是指以細(xì)線為工具電極，通過使此線以描繪2維的輪廓形狀的方式移動，以放電熱溶融材料而如線鋸?fù)诖┹喞庸さ姆椒?。線放電加工為只要被加
4工物為導(dǎo)電性的材料即可加工，故可適用于工具鋼等金屬制保持具本體的精密加工。所謂超硬材料，具體而言是指燒結(jié)鉆石或超硬合金。此等是于耐磨耗性優(yōu)良的材料。[發(fā)明的效果]本發(fā)明的輪保持具的制造方法中，將圓柱體的中間部位(于槽露出的部分)切除后形成的左右圓柱體的銷插入孔是以線放電加工機(jī)的一條線同時加工的，故可徹底形成于一直在線，可提高左右銷插入孔的真直度等加工精度，以于此銷插入孔插入的刀具銷軸支的刀輪的旋轉(zhuǎn)精度提升，可抑制旋轉(zhuǎn)支承部分的磨耗。此外，承載刀具銷的銷插入孔涵蓋以超硬材料制的圓柱體全長形成為長，故以圓柱體全體大致均勻承受荷重，安定保持插入的刀具銷，可使耐荷重性更加提升。進(jìn)而，沒有相當(dāng)于環(huán)體的零件，從刀具銷于圓柱體支持的點(diǎn)至刀具銷支持刀輪的點(diǎn)的距離小至可忽視，故使磨耗加速的力矩幾乎不會產(chǎn)生。上述發(fā)明中，前述線放電加工步驟是于與保持具構(gòu)件下部的外形輪廓的加工同時以連續(xù)的一連串的動作進(jìn)行亦可。如此，通過線放電加工，與加工保持具構(gòu)件下部的外形輪廓同時以連續(xù)的一連串的動作進(jìn)行從圓柱體的下面至貫通圓柱體的軸心部的銷插入孔的加工，故可減少制造步驟，可圖成本的減少。(解決其它問題的手段及效果)此外，從其它觀點(diǎn)而為的本發(fā)明的輪保持具是利用以上述的制造方法形成，于形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件形成有貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部；以線放電加工形成從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫、在前述狹縫后貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進(jìn)而，在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙。根據(jù)此輪保持具，左右支持部為一體構(gòu)造故可減少零件數(shù)目且將圓柱體的中間部位切除后的左右圓柱體的銷插入孔是利用線放電加工左右同時加工的，故可于一直在線正確地形成而可提高真直度等加工精度。此外，承載刀具銷的銷插入孔涵蓋以超硬材料制的圓柱體全長形成為長，故以圓柱體全體大致均勻承受荷重，安定保持插入的刀具銷，可使耐荷重性更加提升。進(jìn)而，沒有相當(dāng)于環(huán)體的零件，從刀具銷于圓柱體支持的點(diǎn)至刀具銷支持刀輪的點(diǎn)的距離小至可忽視，故使磨耗加速的力矩幾乎不會產(chǎn)生。此外，從其它觀點(diǎn)而為之本發(fā)明的刀輪保持機(jī)構(gòu)是一種刀輪保持機(jī)構(gòu)，由刀輪與保持前述刀輪的輪保持具構(gòu)成，其特征在于前述輪保持具是于形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件形成有貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部；以線放電加工形成從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫、在前述狹縫后貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進(jìn)而，在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙；前述刀輪是配置于前述輪保持具的間隙；于前述圓柱體的銷插入孔插通超硬材料制的刀具銷，在刀輪在前述槽內(nèi)接觸左右圓柱體的端面的狀態(tài)下以刀具銷支持；進(jìn)而，于左右支持構(gòu)件的外側(cè)面形成外罩安裝孔；通過于前述外罩安裝孔支持的外罩，刀具銷的兩端部阻塞而阻止刀具銷的拔脫。 根據(jù)此輪保持機(jī)構(gòu)，除上述的輪保持具的特征外，利用于左右支持構(gòu)件的外側(cè)面支持于前述外罩安裝孔的外罩，刀具銷的兩端部阻塞而阻止刀具銷的拔脫。此外，于欲交換刀輪時，通過卸除外罩并拔取刀具銷可容易進(jìn)行。


圖1為顯示本發(fā)明的輪保持具的一實(shí)施形態(tài)的立體圖。
圖2為顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的第1階段的立體圖。
圖3為顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的第2階段的立體圖。
圖ζ1為顯示線放電加工的線軌跡的擴(kuò)大俯視圖。
圖5為階段性顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的剖面圖。
圖6為顯示于本發(fā)明的輪保持具安裝有刀輪的刀輪保持機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖。「為階段性顯示以往的輪保持具的制造步驟的剖面圖。
圖€^為顯示安裝有刀輪的以往的輪保持具的剖面圖。
主要元件符號說明
A刀輪
C刀輪保持機(jī)構(gòu)
R線的移動軌跡
W輪保持具
1槽
2支持部
3保持具構(gòu)件
4圓柱體
6螺絲孔(外罩安裝孔)
9銷插入孔
10間隙
12刀具銷
14墊圈(外罩)
具體實(shí)施例方式以下，基于顯示其實(shí)施形態(tài)的圖面詳細(xì)說明本發(fā)明的加工方法的詳細(xì)。圖1為顯示以本發(fā)明的制造方法制造的輪保持具W的立體圖，以后述的圖5(d)顯示其剖面圖。于此輪保持具W具備于下部具有后述的收納刀輪A的向下開口的槽1、設(shè)有隔著前述槽1相對的左右支持部2的保持具構(gòu)件3。于支持部2貫通支持部2埋入有由超硬材料(燒結(jié)鉆石或超硬合金)構(gòu)成的圓柱體4 ( 一部分切除)。此外，于圓柱體4的軸心部利用線放電加工加工有銷插入孔9。以下基于圖2 圖5說明本發(fā)明的制造方法的步驟。首先，如圖2及圖5(a)所示，于下部形成收納刀輪A的向下開口的槽1，制作具備隔著前述槽1相對的左右支持部2的工具鋼等金屬制的保持具構(gòu)件3。于此保持具構(gòu)件3 為事先加工有貫通此左右支持部2的圓柱體安裝孔5、安裝做為后述的刀具銷拔脫防止用之外罩發(fā)揮機(jī)能的墊圈的螺絲孔6、將輪保持具W安裝于刻劃裝置的刻劃頭(不圖示)的安裝孔7。其次，如圖5(b)所示，在將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體4插入保持具構(gòu)件3的圓柱體安裝孔5后，以硬焊固定。此后，將保持具構(gòu)件3如圖3所示橫載置于平臺上，通過使線放電加工機(jī)8的線8a 沿以圖3及圖4的箭頭顯示的軌跡R行進(jìn)，將保持具構(gòu)件3的下部的外形輪廓加工為所欲的形狀。此時，若加工從圓柱體4的下面往圓柱體4的軸心的狹縫S，接著以繞圓柱體4的軸心的方式移動以一連串的作業(yè)加工貫通軸心的銷插入孔9，可有效率地加工，故較理想(參照圖1及圖5(c))。另外，配合使用的刀輪A的徑調(diào)整銷插入孔9與保持具構(gòu)件3的最下端的距離，故對應(yīng)于必要而將保持具構(gòu)件3的下部及圓柱體4的下方周面部分切除，使保持具構(gòu)件3的下部的外形輪廓為所欲的形狀。保持具構(gòu)件3的外形輪廓形狀雖無特別限定，但為了使刃前緣容易觀察且構(gòu)造簡單，如圖4所示使圓柱體4的下方部分為水平面，接近保持具構(gòu)件3 的左右端的區(qū)域?yàn)閮A斜面較理想。其次，通過在槽1之間將橫斷槽1的圓柱體4的中間部位以配合刀輪A之寬度之厚度的鉆石刀具等切除以加工收納刀輪A的間隙10，制作如圖5(d)及圖1所示的輪保持具 W。在此加工雖必須將間隙10的寬度限制于對應(yīng)于刀輪A之寬度的容許公差內(nèi)，但加工圓柱體4，且只要直接以間隙規(guī)等測量間隙的間隔同時加工即可，故調(diào)整作業(yè)可簡單進(jìn)行。如上述可得的輪保持具W的左右銷插入孔9是以線放電加工機(jī)8的一條線8a左右同時加工的，故可于一直在線正確地形成而可提高左右銷插入孔9的真直度等加工精度。 另外，承載刀具銷12的銷插入孔9涵蓋以超硬材料制的圓柱體4全長形成為長，故可使與插入的刀具銷12的耐磨耗性或耐荷重性更加提升。制作的輪保持具W如圖5(e)所示，利用于左右圓柱體4的間隙10配置以超硬材料制作的刀輪A并于圓柱體4的銷插入孔9及刀輪A的銷孔11插通超硬材料制的刀具銷 12來軸支刀輪A。間隙10的尺寸設(shè)定為此時分?jǐn)嗟淖笥覉A柱體4的端面輕微接觸刀輪A 的左右側(cè)面。之后，如圖6所示，在左右支持構(gòu)件2的外側(cè)面使以螺絲13安裝有墊圈14的刀輪保持機(jī)構(gòu)C完成。由此，刀具銷12的兩端部阻塞而阻止刀具銷的拔脫。此外，于欲交換刀輪A時，通過卸除墊圈14并拔取刀具銷12可容易進(jìn)行。此外，刀輪A的側(cè)面于左右圓柱體4的端面接觸支持，故刀輪A的垂直度提高，可抑制旋轉(zhuǎn)支承部分的磨耗。此外，即使刀輪A的軸孔內(nèi)面與刀具銷12的外周面之間有磨耗所導(dǎo)致的間隙產(chǎn)生亦可維持刀輪A的垂直度，可延長刀輪A的使用壽命。以上雖已針對本發(fā)明的代表性的實(shí)施例說明，但本發(fā)明并非必須受限于特定于上述的實(shí)施形態(tài)，可在達(dá)成其目的且不超出申請專利范圍的范圍內(nèi)適當(dāng)修正、變更。[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]本發(fā)明可適用于于玻璃基板或陶瓷基板、半導(dǎo)體芯片等脆性材料基板形成刻劃線時時使用的保持刀輪的輪保持具及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種輪保持具的制造方法，其特征在于，由準(zhǔn)備形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件，形成貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部的圓柱體安裝步驟；以線放電加工加工從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫，并在前述狹縫后加工貫通圓柱體的軸心部的銷插入孔的線放電加工步驟；在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位以加工收納刀輪的間隙的間隙形成步驟構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的輪保持具的制造方法，其特征在于，前述線放電加工步驟是于與保持具構(gòu)件下部的外形輪廓的加工同時以連續(xù)的一連串的動作進(jìn)行。
3.一種輪保持具，其特征在于，于形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件形成有貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部；以線放電加工形成從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫、在前述狹縫后貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進(jìn)而，在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙。
4.一種刀輪保持機(jī)構(gòu)，由刀輪與保持前述刀輪的輪保持具構(gòu)成，其特征在于前述輪保持具是于形成有于下部收納刀輪的向下開口的槽、隔著前述槽相對的左右支持部的保持具構(gòu)件形成有貫通前述左右支持部的圓柱體安裝孔，于前述圓柱體安裝孔將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體安裝為橫斷前述槽且貫通左右支持部；以線放電加工形成從前述圓柱體的下面?zhèn)韧S心的狹縫、在前述狹縫后貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進(jìn)而，在前述槽之間切除橫斷槽的圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙；前述刀輪配置于前述輪保持具的間隙；于前述圓柱體的銷插入孔插通超硬材料制的刀具銷，在刀輪在前述槽內(nèi)接觸左右圓柱體的端面的狀態(tài)下以刀具銷支持；進(jìn)而，于左右支持構(gòu)件的外側(cè)面形成外罩安裝孔；利用于前述外罩安裝孔支持的外罩，阻塞刀具銷的兩端部而阻止刀具銷的拔脫。
全文摘要
本發(fā)明是輪保持具及其制造方法及使用輪保持具的刀輪保持機(jī)構(gòu)，提供將制造步驟簡化而可圖成本的減少，同時可保持做為刀輪的高旋轉(zhuǎn)精度并使使用壽命延長的輪保持具及其制造方法。由于具備于下部收納刀輪A的向下開口的槽1、隔著前述槽1相對的左右支持部2的保持具構(gòu)件3，形成將由超硬材料構(gòu)成的圓柱體4貫通安裝于左右支持部2的圓柱體安裝步驟；以線放電加工加工從前述圓柱體4的下面?zhèn)韧S心的狹縫，并在前述狹縫后加工貫通圓柱體4的軸心部的銷插入孔9的線放電加工步驟；在前述槽1之間切除橫斷槽的圓柱體4的中間部位以加工收納刀輪A的間隙的間隙形成步驟構(gòu)成。
文檔編號C03B33/02GK102276138SQ20111013450
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者曾山浩, 阪口良太 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司