专利名称：内圆多刀切割工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内圆多刀切割装置，特别是关于内圆切片机的多刀切割工艺及其装置。
背景技术：
内圆切片机是用来切割脆硬性金属或非金属材料的专用设备，例如单晶硅、强磁体等所用的内圆切片机多为单刀刃切片机，由于单刀刃内圆切片机所切割的材料材质坚硬，转速高，加工精度要求高，对加工设备和环境条件要求较高，加工环境温度、空气质量等对加工工件的精度影响较大，但单刀刃内圆切片机效率低，使单位面积加工成本居高不下，多刀刃外圆切片机的切割效率高，但加工精度难以达到技术要求，CN2084870U提出一种内圆切片机磨头刀具固定结构，经过改进的刀具固定结构能切割大尺寸的硅单晶片，提高切片质量，但其单刀刃结构仍阻碍切割生产效率的提高。
发明内容
本发明的目的是针对上述内圆切片机存在切割技术和环境条件要求高，而切割效率低的矛盾，设计一种内圆切片机的多刀片固定装置，以进行多刀切割，既能达到加工技术要求和精度，又达到提高切片效率，提高生产效率的目的。
本实用新型所采用的设计方案是，内圆多刀切割装置，它包括一带螺钉孔和定位销的装刀盘及与装刀盘相配合并带有螺钉孔而将刀具夹紧的夹紧环，其特征是在装刀盘与夹紧环之间设一中间环，在中间环与装刀盘之间设夹持内圆切片刀的左右夹刀环，在中间环与夹紧环之间设夹持另外内圆切片刀的左右夹刀环，在所述左右夹刀环之间再设隔离内圆切片刀的隔片环。
上述设计方案的显著特点是在装刀盘外侧接上一个中间环，并在中间环与装刀盘之间装内圆切片刀片，而在中间环外侧再接上夹紧环，并在中间环与夹紧环之间再装内圆切片刀片，也就是说将原来的只装一内圆刀片的装刀盘外加接一中间环之后就能装上两片刀片，可以在原有加工工艺条件、冷却和通风系统情况下，由切割一片变成可以切割二或四分片，采用多刀同时切削，两刀片之间以中间隔离隔片环，两张刀片之间相互独立，各自调整定位，易于达到调整精度，从而使每张刀片各自径向张力均匀，能保证切片厚度、光洁度和平行度的均匀一致，提高工效二至四倍。
图1为本实用新型张刀器总装图。
图2是图1的A-A和B-B剖视图。
图3和图4是为另一实施例的剖视图。
图5为另外实施例A-A剖视图。
图6为图5圆圈内局部再放大图。
上述图中，1为装刀盘，2为装刀盘中间环紧固螺钉，3为内左夹刀环，4为内右夹刀环，5为内夹刀环装刀盘紧固螺钉，6为中间环，7为外左夹刀环，8为外右夹刀环，9为外夹刀环中间环紧固螺钉，10、10a、10b为内刀片，11、11a、11b为外刀片，12为冷却液管，13、为装刀盘内小端面，14为中间环内小端面，15为外夹刀环外刀片紧固螺钉，16为内夹刀环内刀片紧固螺钉，17为冷却液流出孔，18为装刀盘机床转动盘紧固螺钉，19为内隔片环，20为外隔片环，21为刀片定位销，22为装刀盘腔底。
具体实施例方式
多刀内圆切片机装刀器总成如图2、图3和图5所示，在装刀盘1外套装一中间环6，此中间环一端的大端面套在外，另一端为小端面套在外左夹刀环7的里面。在装刀盘1与中间环6之间设夹持固紧第一内圆切片刀10的内左夹刀环3和内右夹刀环4，由内夹刀环装刀盘螺钉5调节刀片张力并与装刀盘固紧。装上中间环6之后，由装刀盘中间环紧固镙钉2将中间环6与装刀盘固定。第二内圆切片刀11装在外左夹刀环7与外右夹刀环8之间并由中间环6的小端面张紧，由外夹刀环中间环紧固螺钉9与中间环6调节刀片11的张力并固紧。张刀盘如图1所示的螺钉孔可以是固定中间环6调节中间环均匀张力的螺钉2，也可以是外夹刀环7、8与中间环6之间的紧固镙钉9，中间环6保证了定位精度和切片精度要求，上述结构具体用在J5060C-02D00机床切割钕铁硼陶磁体，检测切片质量；切片平行度≤0.008mm，切片尺寸公差范围±0.015mm切割效率提高一倍取得明显效果。
图3和图4所示为另一实施例，在装刀盘1一端接装一中间环6，此中间环6的大端套在内左夹刀环3外缘并与内左夹刀环3将第一内圆切片刀10夹紧固定，中间环6的小端套在外左夹刀环7里面，并与外右夹刀环8共同将第二内圆切片刀11夹紧固定。中间环6由装刀盘中间环紧固螺钉5将第一内圆刀片10与装刀盘1紧固，调节螺钉与张紧中间环的张力以保证刀片10的定位准确和切片精度，中间环既是第一刀片的右刀夹，也是第二刀片的张力部件，并由外夹刀环外刀片紧固螺钉13将刀片11调节张力和紧固，上述结构具体用在J5060C-02C00机床切割钕铁硼和铁电陶磁体，取得明显效果。
图5所示是多刀内圆切片机的另一种装刀器总成，它在装刀盘上安装四片内圆切片刀，其结构与图2基本相同，所不同的是在内左夹刀环3与内右夹刀环4之间装二片内圆切片刀10a和10b如图6所示，在这内圆切片刀10a与10b之间设内隔片环19和外隔片环20，内隔片环19设在装刀盘小端13或中间环小端14靠近内环壁的刀片之间，外隔片环20设在内左右或外左右夹刀环之内的刀片之间，在图5所示的刀片11也可以装上双刀片11a和11b，它是在中间环内小端面14与外右夹刀环8之间装二片内圆切片刀11a和11b，在所述内圆切片刀11a与11b之间内隔片环19和外隔片环20。安装调整定位，使张刀器不同位置上的刀片张力均匀。刃口同轴度、刀片平面度都在要求精度范围内，以保证切片达到质量要求。
由于内圆切片刀基体薄，用螺钉紧固在装刀盘或中间环的夹具中，刀片由圆心向圆周拉伸，产生张力形成刚体，刀片的刚体性能通过调节刀片在端面上的张紧程度得到，先调整每张刀片在装刀盘或中间环端面上张紧时刃口圆的同心度，要求每张刀片的刃口与主轴轴线的径向跳动度在0.05mm内，刀体在切割过程中要求刀片平面与主轴轴线全跳动在0.05mm内。以保证切割过程中不崩片，不飞片，确保切片精度。
装刀盘的内小端面13和中间环的内小端面14是张紧刀片的内力集中区，也是影响刀片平面度的部位，要求高光洁度外，装刀盘的小端面13和中间环的内小端面14相对主轴轴线跳动精度在10～20um之间，以保证切片的平行度在精度要求之内。
装刀盘内小端13装上内左夹刀环3、内右夹刀环4，两夹刀环之间夹以刀片10，先用装刀盘内夹刀环内刀片紧固镙钉16固定内夹刀环，逐步上紧螺钉16，检测刀片刃口与机床主轴轴线的径向跳动度在0.05mm内，再用内夹刀环装刀盘紧固螺钉5拉紧内左夹刀环3、刀片10及内左夹刀环4，逐步上紧螺钉5，以张紧刀片10，检测刀片10刃口与机床主轴线的径向跳动在0.05mm内，再检测刀片10平面与机床主轴轴线全跳动度在0.05mm内。
在装刀盘1外大端装上中间环6，由装刀盘小端面13其圆柱面定位，以保证中间环小端面14及其圆柱面相对于主轴线跳动度在精度范围，增加中间环6的刚性，直接影响外刀片11的调整精度，再由装刀盘中间环紧固螺钉2固紧。
在中间环6外端装上外左夹刀环7、外右夹刀环8、两夹刀环之间夹紧刀片11，先用外夹刀环中间环螺钉15逐步固定外左右夹刀环7、8，检测刀片11刃口与主轴线的径向跳动度在0.05mm内，再用外左右夹刀环紧固螺钉9拉紧外左夹刀环7，外刀片11及外右夹刀环8，逐个上紧以张紧外刀片11，检测刀片11的刃口与机床主轴轴线的径向跳动在0.05mm内，再检测外刀片11平面与机床主轴线全跳动在0.05mm内。
两刀片装在同一机械张力器上，两刀片之间的距离由设计的中间环决定，中间环的形状结构由加工件性能决定，如图2和图3所示中间环形状和结构各有区别，但两刀片之间的距离必须符合装刀盘小端面13到装刀盘内腔底22的距离，以保证两张刀片同时开始切割同时结束。
工件的长度与安装、待切割的工件长度等于或略小于两刀片之间的距离，工件分前后两段粘接在中心轴上，每段长度不大于装刀盘小端端面到装刀盘内腔底的距离，切割时，两刀片同时切割，一张刀片只对同一段工件切割，切割厚度由机床的结进量决定。
切割速度和切削力，在保证切片精度基础上提高切割效率，切割速度对切割成品率影响较大，提高速度容易产生崩片和飞片，为保证切片质量必须增加切削力，双刀切割切削力应提高一倍，使单刀片上的切削力保持不变，切削速度也与原来相同。
在中间环的大端13安装第一组刀片10a与10b，和在中间环小端14安装第二组刀片11a与11b时，必须在两刀片间加装外内隔片环19和外隔片环20，同样必须调节每张刀片刃口径向跳动度和刀面全跳动度，调整方法同上所述，不再重复。
为解决相邻两刀片之间的冷却和切屑排出问题，在刀片10或11外缘设有均匀布置的冷却液进出孔口，一般设10个泄油孔用以冷却液和切屑的流出，冷却液分两股分别流向内外刀片。在中间环6内腔底面与第一张刀的夹刀环之间应留一空隙，在离心力作用下，保证冷却液及切屑的流通，由装刀盘上的冷却液进出口17进出。在切割过程中，必须调节好冷却液的流量，以达到必要的冷却和润滑，又能带走切屑，保证切割符合质量要求。
权利要求
1.内圆多刀切割装置，它包括一带螺钉孔和定位销的装刀盘(1)和与装刀盘相配合并带有螺钉孔而能将刀具紧固的夹紧环，其特征是在装刀盘(1)与夹紧环之间设一中间环(6)，在装刀盘(1)与中间环(6)之间设夹持内圆切片刀(10)的左右夹刀环(3、4)，在中间环(5)与夹紧环(6)之间夹持另外内圆切片刀(11)的左右夹刀环(7、8)，在所述左右夹刀环之间再设隔离内圆切片刀的隔片环(19、20)。
2.根据权利要求1所述的内圆多刀切割装置，其特征是在装刀盘(1)外套装一中间环(6)，此中间环一端的大端面套在装刀盘外，另一端的小端面套在夹刀环(7)的里面，在装刀盘(1)与中间环(6)之间设夹持固紧第一内圆切片刀(10)的内左夹刀环(3)、内右夹刀环(4)，第二内圆切片刀(11)装在外左夹刀环(7)与外右夹刀环(8)之间并由中间环(6)的小端面固紧。
3.根据权利要求1所述的内圆多刀切割装置，其特征是在装刀盘(1)一端接装一中间环(6)，此中间环(6)的大端套在内左夹刀环(3)外缘并与内左夹刀环(3)将第一内圆切片刀(10)夹紧固定，中间环(6)的小端套在外左夹紧环(7)里面并与外右夹刀环(8)共同将第二内圆切片刀(11)夹紧固定。
4.内圆多刀切割装置的装刀方法其特征包括以下步骤a、装刀盘内小端装上内左夹刀环(3)、内右夹刀环(4)、两夹刀环之间夹以刀片(10)，先用装刀盘内夹刀环内刀片紧固螺钉(16)逐步上紧，再用内夹刀环装刀盘紧固螺钉(5)拉紧内左夹刀环(3)、刀片(10)及内左夹刀环(4)逐步上紧螺钉(5)以张紧刀片(10)；b、在装刀盘(1)外大端装上中间环(6)，由装刀盘小端(13)及其圆柱面定位，由装刀盘中间环紧固镙钉(2)固紧；c、在中间环(6)外小端装上外左夹刀环(7)、外右夹刀环(8)、两夹刀环之间夹紧刀片(11)，先用外夹刀环中间螺钉(15)逐步固定外左右夹刀环(7、8)，再用外左右夹刀环紧固螺钉(9)拉紧外左夹刀环(7)、外刀片(11)及外右夹刀环(8)，逐步上紧以张紧外刀片(11)。
5.根据权利要求4所述的内圆多刀切割装置的装刀方法，其特征是刀体(10、11)的刃口同轴度为刀体刃口与机床主轴轴线的径向跳动度在0.05mm内。
6.根据权利要求4所述的内圆多切切割装置的装刀方法，其特征是刀片(10、11)的平面与机床主轴轴线全跳动度在0.05mm内。
7.根据权利要求1所述的内圆多刀切割装置，其特征是在内左夹刀环(3)与内右夹刀环(4)之间装二片内圆切片刀10a和10b，在所述内圆切片刀10a与10b之间设内隔片环(19)和外隔片环(20)。
8.根据权利要求1所述的内圆多刀切割装置，其特征是在中间环内小端面(14)与外右夹刀环(8)之间装二片内圆切片刀11a和11b，在所述内圆切片刀11a与11b之间设内隔片环(19)和外隔片环(20)。
9.根据权利要求4所述的内圆多刀切割装置，其特征是内隔片环(19)设在装刀盘小端(13)靠近内环壁的刀片之间，外隔片环(20)设在内左右夹刀环(3、4)之内的刀片之间。
10.根据权利要求4所述的内圆多刀切割装置，其特征是内隔片环(19)设在中间环小端靠近内环壁的刀片之间，外隔片环(20)设在外左右夹刀环(7、8)之内的刀片之间。
全文摘要
内圆多刀切割工艺及其装置，它包括一带螺钉孔和定位销的装刀盘1和与装刀盘相配合并带有螺钉孔而能将刀具紧固的夹紧环，其特征是在装刀盘1与夹紧环之间设一中间环6，在装刀盘1与中间环6之间设左右夹刀环3、4。中间环6和左右夹刀环之间夹装第一内圆切片刀10，在中间环6和夹紧环7、8之间再装第二内圆切片刀11，采用多刀同时切削，多刀之间以中间环和隔片环相隔离，各刀片相互独立；各自定位调整，并使各刀片径向张力均匀，保证切片厚度、光洁度和平行度均匀一致，在原加工条件冷却通风系统相同情况下使切割效率成倍提高。
文档编号B26D1/14GK1562544SQ200410017059
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者周江水, 华启升, 赵惠芬 申请人:宁波韵升机电工程研究所