專利名稱：內(nèi)圓多刀切割工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)圓多刀切割裝置，特別是關(guān)于內(nèi)圓切片機的多刀切割工藝及其裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)圓切片機是用來切割脆硬性金屬或非金屬材料的專用設(shè)備，例如單晶硅、強磁體等所用的內(nèi)圓切片機多為單刀刃切片機，由于單刀刃內(nèi)圓切片機所切割的材料材質(zhì)堅硬，轉(zhuǎn)速高，加工精度要求高，對加工設(shè)備和環(huán)境條件要求較高，加工環(huán)境溫度、空氣質(zhì)量等對加工工件的精度影響較大，但單刀刃內(nèi)圓切片機效率低，使單位面積加工成本居高不下，多刀刃外圓切片機的切割效率高，但加工精度難以達(dá)到技術(shù)要求，CN2084870U提出一種內(nèi)圓切片機磨頭刀具固定結(jié)構(gòu)，經(jīng)過改進(jìn)的刀具固定結(jié)構(gòu)能切割大尺寸的硅單晶片，提高切片質(zhì)量，但其單刀刃結(jié)構(gòu)仍阻礙切割生產(chǎn)效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述內(nèi)圓切片機存在切割技術(shù)和環(huán)境條件要求高，而切割效率低的矛盾，設(shè)計一種內(nèi)圓切片機的多刀片固定裝置，以進(jìn)行多刀切割，既能達(dá)到加工技術(shù)要求和精度，又達(dá)到提高切片效率，提高生產(chǎn)效率的目的。
本實用新型所采用的設(shè)計方案是，內(nèi)圓多刀切割裝置，它包括一帶螺釘孔和定位銷的裝刀盤及與裝刀盤相配合并帶有螺釘孔而將刀具夾緊的夾緊環(huán)，其特征是在裝刀盤與夾緊環(huán)之間設(shè)一中間環(huán)，在中間環(huán)與裝刀盤之間設(shè)夾持內(nèi)圓切片刀的左右夾刀環(huán)，在中間環(huán)與夾緊環(huán)之間設(shè)夾持另外內(nèi)圓切片刀的左右夾刀環(huán)，在所述左右夾刀環(huán)之間再設(shè)隔離內(nèi)圓切片刀的隔片環(huán)。
上述設(shè)計方案的顯著特點是在裝刀盤外側(cè)接上一個中間環(huán)，并在中間環(huán)與裝刀盤之間裝內(nèi)圓切片刀片，而在中間環(huán)外側(cè)再接上夾緊環(huán)，并在中間環(huán)與夾緊環(huán)之間再裝內(nèi)圓切片刀片，也就是說將原來的只裝一內(nèi)圓刀片的裝刀盤外加接一中間環(huán)之后就能裝上兩片刀片，可以在原有加工工藝條件、冷卻和通風(fēng)系統(tǒng)情況下，由切割一片變成可以切割二或四分片，采用多刀同時切削，兩刀片之間以中間隔離隔片環(huán)，兩張刀片之間相互獨立，各自調(diào)整定位，易于達(dá)到調(diào)整精度，從而使每張刀片各自徑向張力均勻，能保證切片厚度、光潔度和平行度的均勻一致，提高工效二至四倍。


圖1為本實用新型張刀器總裝圖。
圖2是圖1的A-A和B-B剖視圖。
圖3和圖4是為另一實施例的剖視圖。
圖5為另外實施例A-A剖視圖。
圖6為圖5圓圈內(nèi)局部再放大圖。
上述圖中，1為裝刀盤，2為裝刀盤中間環(huán)緊固螺釘，3為內(nèi)左夾刀環(huán)，4為內(nèi)右夾刀環(huán)，5為內(nèi)夾刀環(huán)裝刀盤緊固螺釘，6為中間環(huán)，7為外左夾刀環(huán)，8為外右夾刀環(huán)，9為外夾刀環(huán)中間環(huán)緊固螺釘，10、10a、10b為內(nèi)刀片，11、11a、11b為外刀片，12為冷卻液管，13、為裝刀盤內(nèi)小端面，14為中間環(huán)內(nèi)小端面，15為外夾刀環(huán)外刀片緊固螺釘，16為內(nèi)夾刀環(huán)內(nèi)刀片緊固螺釘，17為冷卻液流出孔，18為裝刀盤機床轉(zhuǎn)動盤緊固螺釘，19為內(nèi)隔片環(huán)，20為外隔片環(huán)，21為刀片定位銷，22為裝刀盤腔底。
具體實施例方式
多刀內(nèi)圓切片機裝刀器總成如圖2、圖3和圖5所示，在裝刀盤1外套裝一中間環(huán)6，此中間環(huán)一端的大端面套在外，另一端為小端面套在外左夾刀環(huán)7的里面。在裝刀盤1與中間環(huán)6之間設(shè)夾持固緊第一內(nèi)圓切片刀10的內(nèi)左夾刀環(huán)3和內(nèi)右夾刀環(huán)4，由內(nèi)夾刀環(huán)裝刀盤螺釘5調(diào)節(jié)刀片張力并與裝刀盤固緊。裝上中間環(huán)6之后，由裝刀盤中間環(huán)緊固鏍釘2將中間環(huán)6與裝刀盤固定。第二內(nèi)圓切片刀11裝在外左夾刀環(huán)7與外右夾刀環(huán)8之間并由中間環(huán)6的小端面張緊，由外夾刀環(huán)中間環(huán)緊固螺釘9與中間環(huán)6調(diào)節(jié)刀片11的張力并固緊。張刀盤如圖1所示的螺釘孔可以是固定中間環(huán)6調(diào)節(jié)中間環(huán)均勻張力的螺釘2，也可以是外夾刀環(huán)7、8與中間環(huán)6之間的緊固鏍釘9，中間環(huán)6保證了定位精度和切片精度要求，上述結(jié)構(gòu)具體用在J5060C-02D00機床切割釹鐵硼陶磁體，檢測切片質(zhì)量；切片平行度≤0.008mm，切片尺寸公差范圍±0.015mm切割效率提高一倍取得明顯效果。
圖3和圖4所示為另一實施例，在裝刀盤1一端接裝一中間環(huán)6，此中間環(huán)6的大端套在內(nèi)左夾刀環(huán)3外緣并與內(nèi)左夾刀環(huán)3將第一內(nèi)圓切片刀10夾緊固定，中間環(huán)6的小端套在外左夾刀環(huán)7里面，并與外右夾刀環(huán)8共同將第二內(nèi)圓切片刀11夾緊固定。中間環(huán)6由裝刀盤中間環(huán)緊固螺釘5將第一內(nèi)圓刀片10與裝刀盤1緊固，調(diào)節(jié)螺釘與張緊中間環(huán)的張力以保證刀片10的定位準(zhǔn)確和切片精度，中間環(huán)既是第一刀片的右刀夾，也是第二刀片的張力部件，并由外夾刀環(huán)外刀片緊固螺釘13將刀片11調(diào)節(jié)張力和緊固，上述結(jié)構(gòu)具體用在J5060C-02C00機床切割釹鐵硼和鐵電陶磁體，取得明顯效果。
圖5所示是多刀內(nèi)圓切片機的另一種裝刀器總成，它在裝刀盤上安裝四片內(nèi)圓切片刀，其結(jié)構(gòu)與圖2基本相同，所不同的是在內(nèi)左夾刀環(huán)3與內(nèi)右夾刀環(huán)4之間裝二片內(nèi)圓切片刀10a和10b如圖6所示，在這內(nèi)圓切片刀10a與10b之間設(shè)內(nèi)隔片環(huán)19和外隔片環(huán)20，內(nèi)隔片環(huán)19設(shè)在裝刀盤小端13或中間環(huán)小端14靠近內(nèi)環(huán)壁的刀片之間，外隔片環(huán)20設(shè)在內(nèi)左右或外左右夾刀環(huán)之內(nèi)的刀片之間，在圖5所示的刀片11也可以裝上雙刀片11a和11b，它是在中間環(huán)內(nèi)小端面14與外右夾刀環(huán)8之間裝二片內(nèi)圓切片刀11a和11b，在所述內(nèi)圓切片刀11a與11b之間內(nèi)隔片環(huán)19和外隔片環(huán)20。安裝調(diào)整定位，使張刀器不同位置上的刀片張力均勻。刃口同軸度、刀片平面度都在要求精度范圍內(nèi)，以保證切片達(dá)到質(zhì)量要求。
由于內(nèi)圓切片刀基體薄，用螺釘緊固在裝刀盤或中間環(huán)的夾具中，刀片由圓心向圓周拉伸，產(chǎn)生張力形成剛體，刀片的剛體性能通過調(diào)節(jié)刀片在端面上的張緊程度得到，先調(diào)整每張刀片在裝刀盤或中間環(huán)端面上張緊時刃口圓的同心度，要求每張刀片的刃口與主軸軸線的徑向跳動度在0.05mm內(nèi)，刀體在切割過程中要求刀片平面與主軸軸線全跳動在0.05mm內(nèi)。以保證切割過程中不崩片，不飛片，確保切片精度。
裝刀盤的內(nèi)小端面13和中間環(huán)的內(nèi)小端面14是張緊刀片的內(nèi)力集中區(qū)，也是影響刀片平面度的部位，要求高光潔度外，裝刀盤的小端面13和中間環(huán)的內(nèi)小端面14相對主軸軸線跳動精度在10～20um之間，以保證切片的平行度在精度要求之內(nèi)。
裝刀盤內(nèi)小端13裝上內(nèi)左夾刀環(huán)3、內(nèi)右夾刀環(huán)4，兩夾刀環(huán)之間夾以刀片10，先用裝刀盤內(nèi)夾刀環(huán)內(nèi)刀片緊固鏍釘16固定內(nèi)夾刀環(huán)，逐步上緊螺釘16，檢測刀片刃口與機床主軸軸線的徑向跳動度在0.05mm內(nèi)，再用內(nèi)夾刀環(huán)裝刀盤緊固螺釘5拉緊內(nèi)左夾刀環(huán)3、刀片10及內(nèi)左夾刀環(huán)4，逐步上緊螺釘5，以張緊刀片10，檢測刀片10刃口與機床主軸線的徑向跳動在0.05mm內(nèi)，再檢測刀片10平面與機床主軸軸線全跳動度在0.05mm內(nèi)。
在裝刀盤1外大端裝上中間環(huán)6，由裝刀盤小端面13其圓柱面定位，以保證中間環(huán)小端面14及其圓柱面相對于主軸線跳動度在精度范圍，增加中間環(huán)6的剛性，直接影響外刀片11的調(diào)整精度，再由裝刀盤中間環(huán)緊固螺釘2固緊。
在中間環(huán)6外端裝上外左夾刀環(huán)7、外右夾刀環(huán)8、兩夾刀環(huán)之間夾緊刀片11，先用外夾刀環(huán)中間環(huán)螺釘15逐步固定外左右夾刀環(huán)7、8，檢測刀片11刃口與主軸線的徑向跳動度在0.05mm內(nèi)，再用外左右夾刀環(huán)緊固螺釘9拉緊外左夾刀環(huán)7，外刀片11及外右夾刀環(huán)8，逐個上緊以張緊外刀片11，檢測刀片11的刃口與機床主軸軸線的徑向跳動在0.05mm內(nèi)，再檢測外刀片11平面與機床主軸線全跳動在0.05mm內(nèi)。
兩刀片裝在同一機械張力器上，兩刀片之間的距離由設(shè)計的中間環(huán)決定，中間環(huán)的形狀結(jié)構(gòu)由加工件性能決定，如圖2和圖3所示中間環(huán)形狀和結(jié)構(gòu)各有區(qū)別，但兩刀片之間的距離必須符合裝刀盤小端面13到裝刀盤內(nèi)腔底22的距離，以保證兩張刀片同時開始切割同時結(jié)束。
工件的長度與安裝、待切割的工件長度等于或略小于兩刀片之間的距離，工件分前后兩段粘接在中心軸上，每段長度不大于裝刀盤小端端面到裝刀盤內(nèi)腔底的距離，切割時，兩刀片同時切割，一張刀片只對同一段工件切割，切割厚度由機床的結(jié)進(jìn)量決定。
切割速度和切削力，在保證切片精度基礎(chǔ)上提高切割效率，切割速度對切割成品率影響較大，提高速度容易產(chǎn)生崩片和飛片，為保證切片質(zhì)量必須增加切削力，雙刀切割切削力應(yīng)提高一倍，使單刀片上的切削力保持不變，切削速度也與原來相同。
在中間環(huán)的大端13安裝第一組刀片10a與10b，和在中間環(huán)小端14安裝第二組刀片11a與11b時，必須在兩刀片間加裝外內(nèi)隔片環(huán)19和外隔片環(huán)20，同樣必須調(diào)節(jié)每張刀片刃口徑向跳動度和刀面全跳動度，調(diào)整方法同上所述，不再重復(fù)。
為解決相鄰兩刀片之間的冷卻和切屑排出問題，在刀片10或11外緣設(shè)有均勻布置的冷卻液進(jìn)出孔口，一般設(shè)10個泄油孔用以冷卻液和切屑的流出，冷卻液分兩股分別流向內(nèi)外刀片。在中間環(huán)6內(nèi)腔底面與第一張刀的夾刀環(huán)之間應(yīng)留一空隙，在離心力作用下，保證冷卻液及切屑的流通，由裝刀盤上的冷卻液進(jìn)出口17進(jìn)出。在切割過程中，必須調(diào)節(jié)好冷卻液的流量，以達(dá)到必要的冷卻和潤滑，又能帶走切屑，保證切割符合質(zhì)量要求。
權(quán)利要求
1.內(nèi)圓多刀切割裝置，它包括一帶螺釘孔和定位銷的裝刀盤(1)和與裝刀盤相配合并帶有螺釘孔而能將刀具緊固的夾緊環(huán)，其特征是在裝刀盤(1)與夾緊環(huán)之間設(shè)一中間環(huán)(6)，在裝刀盤(1)與中間環(huán)(6)之間設(shè)夾持內(nèi)圓切片刀(10)的左右夾刀環(huán)(3、4)，在中間環(huán)(5)與夾緊環(huán)(6)之間夾持另外內(nèi)圓切片刀(11)的左右夾刀環(huán)(7、8)，在所述左右夾刀環(huán)之間再設(shè)隔離內(nèi)圓切片刀的隔片環(huán)(19、20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是在裝刀盤(1)外套裝一中間環(huán)(6)，此中間環(huán)一端的大端面套在裝刀盤外，另一端的小端面套在夾刀環(huán)(7)的里面，在裝刀盤(1)與中間環(huán)(6)之間設(shè)夾持固緊第一內(nèi)圓切片刀(10)的內(nèi)左夾刀環(huán)(3)、內(nèi)右夾刀環(huán)(4)，第二內(nèi)圓切片刀(11)裝在外左夾刀環(huán)(7)與外右夾刀環(huán)(8)之間并由中間環(huán)(6)的小端面固緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是在裝刀盤(1)一端接裝一中間環(huán)(6)，此中間環(huán)(6)的大端套在內(nèi)左夾刀環(huán)(3)外緣并與內(nèi)左夾刀環(huán)(3)將第一內(nèi)圓切片刀(10)夾緊固定，中間環(huán)(6)的小端套在外左夾緊環(huán)(7)里面并與外右夾刀環(huán)(8)共同將第二內(nèi)圓切片刀(11)夾緊固定。
4.內(nèi)圓多刀切割裝置的裝刀方法其特征包括以下步驟a、裝刀盤內(nèi)小端裝上內(nèi)左夾刀環(huán)(3)、內(nèi)右夾刀環(huán)(4)、兩夾刀環(huán)之間夾以刀片(10)，先用裝刀盤內(nèi)夾刀環(huán)內(nèi)刀片緊固螺釘(16)逐步上緊，再用內(nèi)夾刀環(huán)裝刀盤緊固螺釘(5)拉緊內(nèi)左夾刀環(huán)(3)、刀片(10)及內(nèi)左夾刀環(huán)(4)逐步上緊螺釘(5)以張緊刀片(10)；b、在裝刀盤(1)外大端裝上中間環(huán)(6)，由裝刀盤小端(13)及其圓柱面定位，由裝刀盤中間環(huán)緊固鏍釘(2)固緊；c、在中間環(huán)(6)外小端裝上外左夾刀環(huán)(7)、外右夾刀環(huán)(8)、兩夾刀環(huán)之間夾緊刀片(11)，先用外夾刀環(huán)中間螺釘(15)逐步固定外左右夾刀環(huán)(7、8)，再用外左右夾刀環(huán)緊固螺釘(9)拉緊外左夾刀環(huán)(7)、外刀片(11)及外右夾刀環(huán)(8)，逐步上緊以張緊外刀片(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)圓多刀切割裝置的裝刀方法，其特征是刀體(10、11)的刃口同軸度為刀體刃口與機床主軸軸線的徑向跳動度在0.05mm內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)圓多切切割裝置的裝刀方法，其特征是刀片(10、11)的平面與機床主軸軸線全跳動度在0.05mm內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是在內(nèi)左夾刀環(huán)(3)與內(nèi)右夾刀環(huán)(4)之間裝二片內(nèi)圓切片刀10a和10b，在所述內(nèi)圓切片刀10a與10b之間設(shè)內(nèi)隔片環(huán)(19)和外隔片環(huán)(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是在中間環(huán)內(nèi)小端面(14)與外右夾刀環(huán)(8)之間裝二片內(nèi)圓切片刀11a和11b，在所述內(nèi)圓切片刀11a與11b之間設(shè)內(nèi)隔片環(huán)(19)和外隔片環(huán)(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是內(nèi)隔片環(huán)(19)設(shè)在裝刀盤小端(13)靠近內(nèi)環(huán)壁的刀片之間，外隔片環(huán)(20)設(shè)在內(nèi)左右夾刀環(huán)(3、4)之內(nèi)的刀片之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)圓多刀切割裝置，其特征是內(nèi)隔片環(huán)(19)設(shè)在中間環(huán)小端靠近內(nèi)環(huán)壁的刀片之間，外隔片環(huán)(20)設(shè)在外左右夾刀環(huán)(7、8)之內(nèi)的刀片之間。
全文摘要
內(nèi)圓多刀切割工藝及其裝置，它包括一帶螺釘孔和定位銷的裝刀盤1和與裝刀盤相配合并帶有螺釘孔而能將刀具緊固的夾緊環(huán)，其特征是在裝刀盤1與夾緊環(huán)之間設(shè)一中間環(huán)6，在裝刀盤1與中間環(huán)6之間設(shè)左右夾刀環(huán)3、4。中間環(huán)6和左右夾刀環(huán)之間夾裝第一內(nèi)圓切片刀10，在中間環(huán)6和夾緊環(huán)7、8之間再裝第二內(nèi)圓切片刀11，采用多刀同時切削，多刀之間以中間環(huán)和隔片環(huán)相隔離，各刀片相互獨立；各自定位調(diào)整，并使各刀片徑向張力均勻，保證切片厚度、光潔度和平行度均勻一致，在原加工條件冷卻通風(fēng)系統(tǒng)相同情況下使切割效率成倍提高。
文檔編號B26D1/14GK1562544SQ200410017059
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者周江水, 華啟升, 趙惠芬 申請人:寧波韻升機電工程研究所