切削装置制造方法

切削装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种切削装置，其能够降低切屑附着于被加工物的可能性。在具有切削刀具（31）的主轴单元（40）装配有刀具罩（50），刀具罩（50）在底部具有开口（502），切削刀具（31）的末端从该开口（502）突出，利用该刀具罩（50）覆盖切削刀具（31）。利用切削液供给构件（70）在开口（502）的外周侧向被加工物（1）的上表面供给切削液（L），并且利用抽吸源（90）从形成于刀具罩（50）的排出口（521）抽吸刀具罩（50）内的收容部（501）中的空气。使切削液（L）随着切削刀具（31）的旋转而通过开口（502）被取入到刀具罩（50）内的收容部（501）中，使该切削液（L）通过排出口（521）排出到刀具罩（50）外，从而抑制切削液的飞散。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及例如利用切削刀具对半导体晶片和各种电子部品的基板这样的薄板 状的被加工物进行切削的切削装置，特别涉及具有覆盖切削刀具的刀具罩的切削装置。 切削装置

【背景技术】
[0002] 例如，在将半导体晶片等被加工物分割成多个芯片的切割装置等精密切削装置 中，构成为使装配于高速旋转的主轴的末端的切削刀具切入被加工物来进行切削加工。
[0003] 在这种切削装置中，为了对因切削产生的加工热进行冷却并将因切削产生的切屑 从被加工物上排出，而一边向切削刀具供给切削液一边进行切削。特别地，在被加工物为在 表面上形成有CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor :互补金属氧化物半导 体）或CCD (Charge Coupled Device:电荷稱合器件）等摄像器件的晶片、或形成有滤波器 (filter)、光拾波器器件等光器件的基板的情况下，若切屑附着在器件上则会引起器件不 良，因此，对于除去切屑以防止附着是非常重视的。在切屑的除去时，一度附着在被加工物 上并干燥了的切屑在后续进行的清洗工序中进行去除是非常困难的，因此，例如如专利文 献1所公开那样提出有下述技术：向切削中的被加工物上表面供给清洗水来防止切屑的附 着。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2006-231474号公报
[0006] 通常，在一边供给切削液一边对被加工物进行切削的情况下，因切削产生的切屑 的一部分被取入到切削液中，并随着切削刀具的旋转而与切削刀具连带旋转。当在切削中 向切削刀具喷射切削液时，含有与切削刀具连带旋转的切屑的切削液飞散到被加工物上， 因此被加工物整个面被污染。因此，例如存在下述问题：即使像上述专利文献所公开那样向 被加工物上供给清洗水，供给到被加工物上的清洗水的流动也会由于飞散到被加工物上的 切削液而发生紊乱从而产生清洗不充分的区域，从而无法将飞散到被加工物整个面的切屑 清洗干净。


【发明内容】

[0007] 本发明正是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术的课题在于提供一种能够降低 切屑附着于被加工物的可能性的切削装置。
[0008] 本发明的切削装置的特征在于，其具备：保持构件，其保持被加工物；切削刀具， 其对被该保持构件保持的被加工物进行切削；主轴单元，其包括主轴，该主轴将该切削刀 具支承成能够旋转；以及刀具罩，其覆盖该切削刀具，在该刀具罩的底部具有开口，该切削 刀具的末端从该开口突出，该刀具罩被安装于该主轴单元；，该切削装置具有切削液供给 构件，该切削液供给构件在所述开口的外周侧向被加工物的上表面供给切削液，所述刀具 罩在内部具有收容所述切削刀具的收容部，在该刀具罩形成有排出口，所述排出口与该收 容部连通并与抽吸源连接，被供给到被加工物的上表面的所述切削液在随着所述切削刀具 的旋转而通过所述开口被取入到所述收容部中之后，通过所述排出口而排出到所述刀具罩 外。
[0009] 根据本发明，在使抽吸源工作的状态下，将切削液从切削液供给构件供给到被加 工物上表面。被供给到被加工物上表面的切削液流入切削刀具与被加工物相接触的切削加 工点，并且取入因切削产生的切屑，并从刀具罩的开口进入到被抽吸源抽吸而成为负压的 刀具罩内的收容部。而且切削液在收容部内朝向排出口流动，并从排出口排出。根据本发 明，由于没有向切削刀具喷射切削液，所以含有切屑的切削液不会飞散到被加工物上，而是 像上述那样，取入了因切削产生的切屑的切削液被抽吸到刀具罩内而从排出口排出。因此， 降低了切屑附着于被加工物的可能性。
[0010] 本发明包括下述方式：在所述刀具罩形成有空气取入通路，所述空气取入通路向 该刀具罩的外侧开口并与所述排出口连通。根据该方式，利用抽吸源始终从空气取入通路 抽吸一定量的外部气体并导入到排出口。由此，排出口不易完全被切削液封闭，能够防止切 削液的抽吸量发生偏差。
[0011] 并且，本发明包括下述方式：所述切削液供给构件具有：切削液供给口，其在所述 开口的外侧形成于所述刀具罩的底部；以及切削液供给通路，其一端与该切削液供给口连 接，并且另一端与切削液供给源连接。根据该方式，构成为将切削液供给构件内置在刀具罩 内，从而实现了省空间化。
[0012] 并且，本发明包括下述方式：所述切削刀具在外周具有切削刃，所述刀具罩具有 供发光部插入的发光部插入孔和供受光部插入的受光部插入孔，使得具有相对置的该发光 部和该受光部的刀具检测构件的该发光部和该受光部成为夹着该切削刃相互对置的状态， 在所述发光部插入孔的侧壁形成有出射口，所述出射口向所述收容部开口，使来自所述发 光部的发出光向所述受光部射出，在所述受光部插入孔的侧壁形成有入射口，所述入射口 向所述收容部开口，使来自所述发光部的发出光入射到所述受光部，在所述刀具罩形成有 发光部侧外部气体取入通路和受光部侧外部气体取入通路，所述发光部侧外部气体取入通 路的一端向该刀具罩的外侧开口，并且所述发光部侧外部气体取入通路通过所述发光部的 发光面并与所述出射口连通，所述受光部侧外部气体取入通路的一端向该刀具罩的外侧开 口，并且所述受光部侧外部气体取入通路通过所述受光部的受光面并与所述入射口连通。
[0013] 根据该方式，能够利用具有发光部和受光部的光学式的刀具检测构件检测切削刀 具的切削刃的磨损状态和有无破损。并且，在形成于刀具罩的发光部侧和受光部侧的外部 气体取入通路分别取入并流过刀具罩的外部气体，由此，形成了分别通过发光部的发光面 和受光部的受光面并连续至发光部侧的出射口和受光部侧的入射口的外部气体的流路。通 过与在该流路中流动的外部气体接触，能够减少污物向发光面和受光面的附着，其结果是， 能够防止切削刃的磨损检测精度和有无破损的检测精度的下降。
[0014] 并且，本发明包括下述方式：装配所述切削刀具的所述主轴单元为利用空气轴承 来支承主轴的空气主轴单元，所述刀具罩具有供该主轴插入的主轴插入部,并且在所述刀 具罩形成有主轴清洁空气抽吸通路，所述主轴清洁空气抽吸通路的一端与该主轴插入部连 接并且另一端与抽吸源连接，对排出到该切削刀具侧的空气进行抽吸。
[0015] 根据该方式，在主轴单元内形成空气轴承的空气通过主轴插入部而从主轴单元内 作为主轴清洁空气被排出。主轴清洁空气通过主轴清洁空气抽吸通路而被抽吸源抽吸，抑 制了向切削刀具侧的流动。因此，降低了在刀具罩内的收容部被朝向排出口抽吸的切削液 的流动因主轴清洁空气而紊乱的可能性。
[0016] 并且，本发明包括下述方式：所述开口在所述切削刀具的旋转方向前方侧比在旋 转方向后方侧形成得大，所述收容部具有拓宽部，所述拓宽部包括该切削刀具从下方向上 方旋转的区域，所述拓宽部从该开口连续至所述排出口。在切削加工点，切屑随着切削刀具 的旋转而相对于切削加工点向被加工物的移动方向前方侧流动，因此，被加工物的移动方 向前方侧比移动方向后方侧产生更多切屑。因此，如本方式那样，通过在刀具罩内的收容部 的切削刀具的旋转方向前方侧，设置比旋转方向后方侧形成得大的拓宽部，能够更有效地 将被加工物的移动方向前方侧的含有切屑的切削液抽吸到收容部并排出。
[0017] 发明效果
[0018] 根据本发明起到这样的效果：提供一种能够降低切屑附着于被加工物的可能性的 切削装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图1是表示本发明的一个实施方式的切削装置和被加工物的立体图。
[0020] 图2是该装置所具备的一个实施方式的切削构件的立体图，是表示将刀具罩从主 轴单元卸下的状态的图。
[0021] 图3是一个实施方式的切削构件的局部剖视侧视图，是表示由刀具罩实现的切削 液的排出作用的图。
[0022] 图4是表示切削构件中的切削刀具相对于主轴的安装结构的分解立体图。
[0023] 图5中，（a)是一个实施方式的刀具罩的、去掉外侧罩的下部并使上部为剖面的侧 视图，（b)是一个实施方式的刀具罩的纵剖视图，（c)是一个实施方式的刀具罩的仰视图。
[0024] 图6中，（a)是本发明的其他实施方式的刀具罩的、去掉外侧罩的下部并使上部为 剖面的侧视图，（b)是本发明的其他实施方式的刀具罩的仰视图。
[0025] 图7是表示其他实施方式的刀具罩的纵剖视图。
[0026] 图8是其他实施方式的切削构件的局部剖视侧视图，是表示由刀具罩实现的切削 液的排出作用的图。
[0027] 标号说明
[0028] 1 :被加工物；
[0029] 10 :切削装置；
[0030] 18 :保持构件；
[0031] 30 :切削构件；
[0032] 31 :切削刀具；
[0033] 312:切削刃；
[0034] 40 :主轴单元；
[0035] 42 :主轴；
[0036] 50 :刀具罩；
[0037] 51:内侧罩；
[0038] 501 :收容部；
[0039] 502:开口；
[0040] 505 :拓宽部；
[0041] 511 :主轴插入部；
[0042] 513、522、523 :空气取入通路；
[0043] 514 :发光部插入孔；
[0044] 515:出射口；
[0045] 516 :发光部侧外部气体取入通路；
[0046] 517 :主轴清洁空气抽吸通路；
[0047] 52 :外侧罩；
[0048] 521:排出口；
[0049] 524 :受光部插入孔；
[0050] 525:入射口；
[0051] 526 :受光部侧外部气体取入通路；
[0052] 60 :刀具检测构件；
[0053] 61 :发光部；
[0054] 611 :发光面；
[0055] 62 :受光部；
[0056] 621 :受光面；
[0057] 70 :切削液供给构件；
[0058] 75 :切削液供给通路；
[0059] 751:切削液供给口；
[0060] 80 :切削液供给源；
[0061] 90 :抽吸源；
[0062] L :切削液。

【具体实施方式】
[0063] 下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
[0064] [ 1 ]切削装置的整体结构
[0065] 参照图1，对一个实施方式的切削装置10的整体结构进行说明。切削装置10例如 优选为将半导体晶片等圆板状的被加工物1分割成多个芯片的装置。在图1所示的被加工 物1的正面呈格子状设定有多个分割预定线，被加工物1被沿分割预定线切断，从而分割成 多个芯片。
[0066] 这种情况下，被加工物1隔着粘贴带4以正面侧露出的状态支承于环状的框架5 的内侧，被加工物1以该状态重叠多层地收纳于盒C内。在切削装置10内，通过保持框架 5来搬送被加工物1。另外，图1中的X和Y表示水平地相互正交的方向，Z表示铅直方向。
[0067] 如图1所示，盒C收纳有被框架5支承的多个被加工物1，该盒C以能够装卸的方 式安置于盒座12,该盒座12设置在基座11的角部。盒座12为升降的升降机式，通过使盒 座12升降而将被加工物1定位在基座11上的规定的高度的出入位置。被定位在该出入位 置的被加工物1借助于夹紧式的出入构件13被向Y2侧抽出，并被临时放置在定心引导件 15上，该定心引导件15以在左右方向（X方向）上成一对的状态配设在临时放置位置14。
[0068] 定心引导件15的沿Y方向延伸的截面为L字状的板状部件以左右对称的方式配 设，定心引导件15以相互靠近或远离的方式在X方向上动作。将框架5载置于左右的定心 引导件15,通过使定心引导件15向靠近方向移动来夹住框架5,从而在临时放置位置14将 被加工物1定位在搬送开始位置。
[0069] 接下来，被加工物1被进行旋转动作的第1搬送构件16而搬入到圆板状的保持构 件18,该保持构件18被定位在搬入搬出位置17 (图1为该状态)。保持构件18具有保持 面181，该保持面181利用负压抽吸作用而水平地抽吸保持被加工物1。在保持构件18的 周围，以固定于保持构件18的方式配设有多个框架夹紧件19。保持面181具有与被加工 物1同等的大小，被加工物1隔着粘贴带4被载置于保持面181上，并被抽吸保持。并且， 框架5被框架夹紧件19把持并被固定。
[0070] 保持构件18以能够旋转的方式支承在移动台20上，该移动台20借助于未图示的 移动机构而在X方向上移动。保持构件18被未图示的旋转机构旋转驱动，被加工物1借助 于保持构件18的旋转而自转。当在保持构件18上保持有被加工物1时，利用配设在搬入 搬出位置17的上方的校准构件21对被加工物1的正面进行摄像并进行图案匹配等处理， 从而检测出分割预定线。
[0071] 接下来，使移动台20向XI方向移动而将被加工物1送至加工位置22。在加工位 置22的上方配设有切削构件30。如图2和图3所示，切削构件30具备：切削刀具31、轴向 与Y方向平行地延伸的主轴单元40、以及刀具罩50。
[0072] 如图2所示，主轴单元40具有圆筒状的主轴壳体41和圆柱状的主轴42,该主轴 42能够旋转地支承在主轴壳体41内，而且该主轴42被支承为轴向与Y方向平行地延伸的 状态。关于主轴42,在Y1侧的端部形成的刀具安装轴421从主轴壳体41突出，在该刀具安 装轴421以能够装卸的方式安装有圆板状的切削刀具31。在主轴壳体41的末端面以能够 装卸的方式固定有覆盖切削刀具31的刀具罩50。
[0073] 切削构件30被支承为借助于未图示的YZ方向驱动构件而在图1中Y方向上进行 分度进给且能够在Z方向上升降。当利用校准构件21检测到被加工物1的分割预定线时， 通过分度进给来进行切削刀具31与被检测到的分割预定线在Y方向上的位置对准。
[0074] 在进行了切削刀具31与分割预定线在Y方向上的位置对准之后，使切削构件30 下降并将切削刀具31的下端的刀刃固定在相对于被加工物1的规定的切入高度位置，使移 动台20向XI方向移动而对被加工物1进行加工进给。由此，切削刀具31沿1条分割预定 线相对地向X2方向移动并同时切入，从而分割预定线被切断。接下来，根据分割预定线间 的间隔，反复进行使切削构件30在Y方向上进行进给的分度进给、和被加工物1向XI方向 的加工进给，从而将沿X方向延伸的所有分割预定线切断。
[0075] 这种情况下，用于切削的被加工物1在X方向上的加工进给仅为XI方向。并且， 如图3所示，切削刀具31的旋转方向R被设定为：在随着加工进给的切削刀具31的相对切 削移动方向C的前侧，形成切削刃312从被加工物1的上表面朝向下表面切入的下切。
[0076] 接着，使保持构件18旋转90°，将与已切断的分割预定线正交的未切断侧的分割 预定线设定为与X方向平行，之后，与上述同样地切削分割预定线来进行切断。由此，所有 分割预定线被切断，被加工物1被分割成多个芯片。多个芯片为贴附于粘贴带4的状态，保 持了圆板状的被加工物1的形态。
[0077] 在被加工物1的切削中，从设置于刀具罩50的切削液供给构件70向被加工物1 的上表面供给切削液。对于切削刀具31和切削液供给构件70的结构是与本发明相关的， 在后面叙述。
[0078] 如上述那样，在被加工物1被分割成多个芯片之后，移动台20向X2方向移动，保 持构件18返回搬入搬出位置17,保持构件18对被加工物1的保持被解除。接着，被加工物 1被第2搬送构件23搬入到清洗构件24,该清洗构件24配设在搬入搬出位置17的Y2侧、 且配设在临时放置位置14的XI侧，在利用清洗构件24进行水洗之后，实施干燥处理。然 后，被加工物1被第1搬送构件16载置在临时放置位置14的定心引导件15上进行定位， 之后借助于出入构件13返回到盒C内。
[0079] 以上是针对1个被加工物1的切削处理的循环，对盒C内的所有被加工物1实施 该循环。
[0080] [2]切削刀具和主轴
[0081] 如图4所示，上述切削刀具31以能够装卸的方式装配于刀具安装轴421，该刀具安 装轴421呈同轴状形成于主轴42的末端。刀具安装轴421形成为随着朝向末端而外径减小 的圆锥状，在末端面形成有螺纹孔422。安装于刀具安装轴421的切削刀具31构成为，在环 状的轮毂基座311的单侧(主轴42侧）的外周面固定安装有环状的切削刃312,该切削刀具 31经由刀具安装件32而以能够装卸的方式安装于刀具安装轴421。刀具安装件32具有： 圆筒部322,其在轴心形成有供刀具安装轴421嵌入的锥状的安装孔321 ;以及凸缘部323， 其形成于该圆筒部322的轴向中间的外周面，在圆筒部322的比凸缘部323靠末端侧的位 置形成有外螺纹324。
[0082] 为了将切削刀具31装配至刀具安装轴421，首先，使刀具安装件32的安装孔321 嵌入刀具安装轴421，将螺栓33旋入螺纹孔422中。刀具安装件32被螺栓33按压向主轴 42侦彳，由此，刀具安装轴421成为被压入安装孔321的状态，刀具安装件32被紧固于刀具 安装轴421。接着，使切削刀具31的轮毂基座311的中心的孔313嵌入刀具安装件32的 外螺纹324,将螺母34旋入外螺纹324来在按压的同时紧固轮毂基座311。由此，切削刀具 31经由刀具安装件32被安装于主轴42的末端的刀具安装轴421。
[0083] 如上述那样，主轴单元40具备主轴42,在该主轴42的末端装配切削刀具31，该主 轴单元40为利用空气轴承来支承主轴壳体41内的主轴42的空气主轴单元。即，在主轴壳 体41具备空气供给机构，该空气供给机构向主轴壳体41内部供给高压空气而形成在径向 和轴向上支承主轴42的空气轴承。并且，在主轴壳体41内内置有旋转驱动主轴42的未图 示的马达。该马达例如构成为具有设置于主轴42的后端部的转子、和配设于主轴壳体41 的内壁的定子。主轴42被从上述空气供给机构向主轴壳体41内供给的高压空气所形成的 空气轴承支承成能够旋转，并利用该马达来旋转驱动主轴42。
[0084] [3-1] -个实施方式的刀具罩和切削液供给构件
[0085] 在上述主轴壳体41的末端面固定的刀具罩50整体形成为长方体状，并由在图1 中Y方向上分割开的内侧罩51和外侧罩52合体而构成。内侧罩51和外侧罩52通过螺纹 固定或磁铁等构件固定为合体状态。另外，刀具罩50的形状不限于长方体状，例如在圆形 形状中下端被水平且切去而成的形状等，根据需要设计为各种各样的形状。
[0086] 如图5所不，在使内侧罩51和外侧罩52合体的状态下，在刀具罩50的内部形成 有收容切削刀具31的收容部501。收容部501的内表面形成为大致沿着包括切削刀具31、 固定切削刀具31的刀具安装件32、螺栓33和螺母34的外形形状的圆形形状，在切削刀具 31的切削刃312的外周侧配设有刀具罩50的分割面、即内侧罩51与外侧罩52的接合面。 在刀具罩50的底部通过切掉内侧罩51和外侧罩52的内表面而形成有缝隙状的开口 502， 切削刀具31的下端的切削刃312从该开口 502突出规定的量。利用从开口 502突出的切 削刃312对被加工物1进行切削。
[0087] 在内侧罩51开口形成有供主轴42的刀具安装轴421插入的主轴插入部511，在将 刀具安装轴421插入到主轴插入部511中的状态下，切削刀具31被收容在收容部501内。 在该收容状态下，切削刀具31的下端的切削刃312从开口 502突出，切削刀具31的其他部 分被切削刀具31覆盖。并且，在外侧罩52的顶板形成有与收容部501连通的排出口 521。 抽吸源90通过抽吸管路91而与排出口 521连接。如图5的（a)所示，在外侧罩52贯通形 成有空气取入通路522,该空气取入通路522在图1中XI侧的侧面开口并与排出口 521连 通。
[0088] 如图2和图3所示，在刀具罩50的图1中的X2侧配设有切削液供给构件70,该切 削液供给构件70用于在开口 502的外周侧向被加工物1的上表面供给切削液。切削液供 给构件70构成为从存储切削液的切削液供给管道区71经由向下方延伸的切削供给管72， 将切削液自下端的切削液供给口 721向下方排出，切削液供给源80通过供给管路8而与切 削液供给管道区71连通，该切削液供给源80将纯水等切削液送至切削液供给管道区71。 切削液供给构件70通过将切削液供给管道区71固定于内侧罩51或者外侧罩52而被固定 于刀具罩50。
[0089] 将具有上述的结构的刀具罩50固定到主轴壳体41的末端面是这样实施的：使主 轴42的刀具安装轴421穿过内侧罩51的主轴插入部511，并利用螺纹固定等固定手段将内 侧罩51固定到主轴壳体41的末端面，接着，以上述步骤将切削刀具31装配到安装轴421， 之后将外侧罩52固定于内侧罩51。
[0090] [3-2]-个实施方式的作用
[0091] 接下来，对上述一个实施方式中的刀具罩50和切削液供给构件70的作用进行说 明。被加工物1的切削是这样进行的：一边像上述那样使移动台20向图1中XI方向移动 来进行加工进给，一边使切削刀具31切入被加工物1，但在切削中，如图3所示，使切削液从 切削液供给构件70的切削液供给口 721排出而在刀具罩50的开口 502的外周侧供给到被 加工物1的上表面上。并且，与此同时地使抽吸源90运转，对刀具罩50内的收容部501中 的空气进行抽吸而形成负压状态。
[0092] 如图3所示，切削液L被供给到切削刀具31的切削移动方向C的前侧的、刀具罩 50的外侧的被加工物1的上表面上。通过使被加工物1向XI方向进行加工进给，供给到被 加工物1的上表面的切削液L进入刀具罩50和被加工物1之间，并流入切削加工点，该切 削加工点是切削刀具31以下切的方式向R方向旋转而切入被加工物1的点。到达了切削 加工点的切削液中混入因切削产生的切屑，并随着切削刀具31的旋转而连带旋转，从开口 502进入收容部501。并且，进入到收容部501内的含有切屑的切削液L由于被抽吸源90 抽吸而从排出口 521排出到刀具罩50外。
[0093] 在上述一个实施方式中，没有向旋转的切削刀具31直接喷射切削液L，因此，含有 切屑的切削液L不会在被加工物1上飞散，取入了因切削产生的切屑的切削液L会通过开 口 502被抽吸到刀具罩50内的收容部501中，并从排出口 521排出。因此，含有切屑的切 削液L不易飞散到刀具罩50的外侧，降低了切屑附着在被加工物1的上表面的可能性。
[0094] 并且，当利用抽吸源90对收容部501进行抽吸时，外部气体从与排出口 521连通 的空气取入通路522被抽吸源90抽吸，被导入到排出口 521并被抽吸走。由此，利用抽吸 源90始终从空气取入通路522抽吸一定量的外部气体并导入到排出口 521。因此，排出口 521不易完全被切削液封闭，其结果是，能够防止切削液的抽吸量发生偏差，能够实现稳定 的切削液的抽吸。
[0095] [4-1]其他实施方式
[0096] 接下来，参照图6?图8对其他实施方式的刀具罩50和切削液供给构件70进行 说明。其他实施方式的刀具罩50的基本结构与上述一个实施方式相同，但以下方面不同。
[0097] 首先，如图6的（b)所示，开口 502形成于刀具罩50的底部，切削刃312从该开口 502突出，该开口 502形成为：在开口 502中的切削刀具31的旋转方向的前方侧（图6中为 左侧)，宽度比切削刀具31的旋转方向后方侧大。即该情况下的开口 502具有：切削刀具31 的旋转方向的后方侧的小开口部503、和与小开口部503连通的切削刀具31的旋转方向前 方侧的大开口部504。
[0098] 在刀具罩50内的收容部501中，在切削刀具31的旋转方向前方侧具有供切削刀 具31从下方的开口 502向上方旋转的区域（图6的（a)中比收容部501的虚线靠左侧的部 分)。在收容部501，从开口 502经由该朝上旋转区域连续至排出口 521的区域形成为拓宽 部505,该拓宽部505具有与大开口部504的宽度（图1中Y方向的间隔)大致相同的宽度。 在该情况下，刀具罩50的顶板的排出口 521跨内侧罩51和外侧罩52地配设，通过将所述 罩51、52合体来形成排出口 521。另一方面，图6的（a)中比收容部501的虚线靠右侧的部 分为与小开口部503相同的宽度。
[0099] 此外，如图6的（b)和图7所不，在内侧罩51和外侧罩52的底面的、位于小开口 部503的两侧的部位，分别形成有槽状的空气取入通路513、523,该空气取入通路513、523 在右侧（图1中X2侧）的侧面开口并与大开口部504连通。所述空气取入通路513、523经 由大开口部504、收容部501而与排出口 521连通。
[0100] 另外，其他实施方式的切削液供给构件70设置在刀具罩50内。即，如图6所示， 在刀具罩50的底面，以围绕小开口部503和大开口部504的方式形成有多个切削液供给口 751，在刀具罩50内形成有与所述切削液供给口 751连通且相互连通的多个切削液供给通 路75。该实施方式中的切削液供给构件70由多个切削液供给口 751和切削液供给通路75 构成。多个切削液供给通路75汇聚于在外侧罩52的顶板开口的1个切削液供给通路75， 如图8所示，切削液供给源80通过供给管路81而与该切削液供给通路75连通。
[0101] 并且，如图7所不，在内侧罩51和外侧罩52的上部分别形成有发光部插入孔514 和受光部插入孔524,发光部插入孔514和受光部插入孔524在上表面开口并且为构成一 对的状态，构成刀具检测构件60的发光部61和受光部62分别插入于所述插入孔514、524 中，从而发光部61和受光部62成为夹着切削刃312的外周部相互对置的状态。
[0102] 刀具检测构件60以发光部61和受光部62相互对置的状态固定在=字状的支承 框架63的两端，刀具检测构件60构成为从发光部61出射的检测光入射到受光部62。在内 侧罩51的发光部插入孔514的收容部501侧的侧壁形成有出射口 515,该出射口 515向收 容部501开口并使来自发光部61的检测光的发出光向受光部62射出，另一方面，在外侧罩 52的受光部插入孔524的收容部501侧的侧壁形成有入射口 525,该入射口 525向收容部 501开口并使来自发光部61的发出光入射到受光部62。
[0103] 而且，如图7所示，在内侧罩51和外侧罩52的支承框架63的内侧，分别形成有发 光部侧外部气体取入通路516和受光部侧外部气体取入通路526。发光部侧外部气体取入 通路516的一端在内侧罩51的上表面开口，并且发光部侧外部气体取入通路516通过发光 部61的发光面611并与出射口 515连通，受光部侧外部气体取入通路526的一端在外侧罩 52的上表面口，并且受光部侧外部气体取入通路526通过受光部62的受光面621并与入射 口 525连通。
[0104] 并且，如图7所示，在内侧罩51形成有主轴清洁空气抽吸通路517。该主轴清洁 空气抽吸通路517的一端与主轴插入部511连接，并且另一端与上述抽吸源90连接。为了 防止含有切屑的切削液从主轴插入部511侵入到主轴壳体41内，形成主轴壳体41内的空 气轴承的高压空气作为主轴清洁空气被排出。在该实施方式中，像上述那样被排出到切削 刀具31侧的主轴清洁空气通过形成于内侧罩51的主轴清洁空气抽吸通路517而被抽吸源 90抽吸。
[0105] [4-2]其他实施方式的作用
[0106] 在上述其他实施方式中，在切削刀具31对被加工物1的切削中，通过使切削液供 给源80运转，将切削液送出到刀具罩50内的切削液供给通路75,并使切削液从各切削液供 给口 751排出。并且，与此同时地使抽吸源90运转，对刀具罩50内的收容部501和主轴清 洁空气抽吸通路517中的空气进行抽吸而形成负压状态。
[0107] 如图8所示，从各切削液供给口 751排出的切削液L在刀具罩50的开口 502的外 周侧以围绕切削刀具31的切削刃312的方式被供给到被加工物1的上表面，被加工物1向 XI方向进行加工进给，由此该切削液L流入切削加工点，该切削加工点是切削刀具31以下 切的方式向R方向旋转而切入被加工物1的点。到达了切削加工点的切削液L取入因切削 产生的切屑，并随着切削刀具31的旋转而连带旋转，从开口 502进入收容部501。并且，进 入到收容部501内的含有切屑的切削液L被抽吸源90抽吸而从排出口 521排出到刀具罩 50外。因此，含有切屑的切削液L不易飞散到刀具罩50的外侧，降低了切屑附着在被加工 物1的上表面的可能性。
[0108] 并且，在切削刀具31对被加工物1的切削加工点，切屑随着切削刀具31的旋转而 相对于切削加工点向被加工物1的移动方向前方侧、即加工进给方向（XI侧)流动，因此，在 被加工物1的移动方向前方侧比移动方向后方侧产生更多切屑。这里，在本实施方式中，刀 具罩50的底面的切削刀具31的旋转方向前方侧为大开口部504,并且在收容部501内，在 从大开口部504到排出口 521的切削刀具31的朝上旋转区域形成了拓宽部505,因此，能 够将被加工物1的移动方向前方侧的含有切屑的切削液L更有效地抽吸到收容部501并排 出。其结果是，能够进一步提高减少切屑向被加工物1的上表面附着的效果。
[0109] 并且，切削刀具31对被加工物1的切削加工点比切削刀具31的中心靠切削移动 方向前侧（图3中C侧)，在开口 502,在该前侧形成有小开口部503,开口 502变小。因此， 能够防止供给到切削加工点的切削液L被过多地抽吸到刀具罩50内，从而向切削加工点供 给切削所需的足够量的切削液L。
[0110] 并且，由于利用在刀具罩50内形成的切削液供给口 751和切削液供给通路75来 构成切削液供给构件70,所以与上述一个实施方式相比实现了省空间化。而且，由于能够向 切削加工点的附近供给切削液L，所以得到了这样的优点：能够减小将切削液L供给到被加 工物1上而形成的切削液液滴部。有时因切削产生的切屑会浮游在切削液液滴部中，但若 该切削液滴部大的话，则会产生下述问题：切削液L不易被抽吸到刀具罩50内，并且切屑远 离开口 502的量变多而容易附着于被加工物1。可是，在本实施方式中，像上述那样在刀具 罩50内形成有切削液供给构件70而能够将切削液L供给到切削加工点的附近，所以能够 减小切削液液滴部，因此，切削液液滴部不易变大，从而抑制了上述问题的产生。
[0111] 并且，外部气体从在刀具罩50的底面形成的空气取入通路513、523被抽吸源90 抽吸，经由开口 502、收容部501导入到排出口 521。由此，与上述一个实施方式同样地，利 用抽吸源90始终抽吸一定量的外部气体并导入到排出口 521，从而排出口 521不易完全被 切削液封闭，实现了切削液的抽吸量偏差的防止以及稳定的切削液的抽吸。
[0112] 并且，在刀具检测构件60中，通常从发光部61射出的检测光通过出射口 515,被切 削刃312遮挡而无法入射到受光部62,而当切削刃312磨损或破损时，检测光能够经由收容 部501、入射口 525入射到受光部62。当由受光部62确认到检测光的入射时，则判断为切 削刃312磨损或破损，从而进行切削刀具31的检查或者更换。
[0113] 这里，由于作为发光部61和受光部62的表面的发光面611和受光面621分别通 过出射口 515和入射口 525而与收容部501连通，所以有时被切削液L附着而污染，导致发 光量和受光量下降，因此导致检测精度的下降。可是，在本实施方式中，在内侧罩51和外侧 罩52分别形成的发光部61侧和受光部62侧的外部气体取入通路516、526的空气被抽吸 源90抽吸而取入流进了外部气体，由此，形成了分别通过发光部61的发光面611和受光部 62的受光面621并连续至发光部61侧的出射口 515和受光部62侧的入射口 525的外部气 体的流路。通过与在该流路中流动的外部气体接触，能够降低污物在发光面611和受光面 621的附着，其结果是，能够防止用于检测切削刃312的磨损和破损的检测精度的下降。
[0114] 并且，像上述那样，从主轴插入部511排出到切削刀具31侧的主轴清洁空气通过 在内侧罩51形成的主轴清洁空气抽吸通路517而被抽吸源90抽吸，因此，抑制了主轴清洁 空气流动到切削刀具31侧。因此，降低了在刀具罩50内的收容部501被朝向排出口 521 抽吸的切削液L的流动因主轴清洁空气而紊乱的可能性。
[0115] 另外，上述切削刀具31是切削刃312设置在外周的形式，但本发明的切削刀具31 不限定于这样的形式，例如还包括切削刃312设置到旋转轴附近的形式等。此外，用于将外 部气体导入到排出口 521而抑制排出口 521被切削液封闭的空气取入通路的形成部位也是 任意的，不限定于上述实施方式。
[0116] 而且，形成于刀具罩50的排出口 521也不限定于形成于外侧罩52、或者跨外侧罩 52和内侧罩51地形成的形态，也可以形成于内侧罩51，其形成部位也不限于顶板，可以适 当选择。例如，可以在外侧罩52的被加工物1进行加工进给的前侧即图1中XI侧的侧面 形成排出口，由此，与在顶板形成的情况相比，能够以更少的抽吸量来抽吸排出含有切屑的 切削液。
【权利要求】
1. 一种切削装置，其特征在于， 所述切削装置具备： 保持构件，其保持被加工物； 切削刀具，其对被该保持构件保持的被加工物进行切削； 主轴单元，其包括主轴，该主轴将该切削刀具支承成能够旋转； 刀具罩，其覆盖该切削刀具，在该刀具罩的底部具有开口，该切削刀具的末端从该开口 突出，该刀具罩被安装于该主轴单元；以及 切削液供给构件，其在所述开口的外周侧向被加工物的上表面供给切削液， 所述刀具罩在内部具有收容所述切削刀具的收容部，在该刀具罩形成有排出口，所述 排出口与该收容部连通并与抽吸源连接， 被供给到被加工物的上表面的所述切削液在随着所述切削刀具的旋转而通过所述开 口被取入到所述收容部中之后，通过所述排出口而排出到所述刀具罩外。
2. 根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于， 在所述刀具罩形成有空气取入通路，所述空气取入通路向该刀具罩的外侧开口并与所 述排出口连通。
3. 根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于， 所述切削液供给构件具有： 切削液供给口，其在所述开口的外侧形成于所述刀具罩的底部；以及 切削液供给通路，其一端与该切削液供给口连接，并且另一端与切削液供给源连接。
4. 根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于， 所述切削刀具在外周具有切削刃， 所述刀具罩具有供发光部插入的发光部插入孔和供受光部插入的受光部插入孔，使得 具有相对置的该发光部和该受光部的刀具检测构件的该发光部和该受光部成为夹着该切 削刃相互对置的状态， 在所述发光部插入孔的侧壁形成有出射口，所述出射口向所述收容部开口，使来自所 述发光部的发出光向所述受光部射出， 在所述受光部插入孔的侧壁形成有入射口，所述入射口向所述收容部开口，使来自所 述发光部的发出光入射到所述受光部， 在所述刀具罩形成有发光部侧外部气体取入通路和受光部侧外部气体取入通路， 所述发光部侧外部气体取入通路的一端向该刀具罩的外侧开口，并且所述发光部侧外 部气体取入通路通过所述发光部的发光面并与所述出射口连通， 所述受光部侧外部气体取入通路的一端向该刀具罩的外侧开口，并且所述受光部侧外 部气体取入通路通过所述受光部的受光面并与所述入射口连通。
5. 根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于， 装配所述切削刀具的所述主轴单元为利用空气轴承来支承主轴的空气主轴单元， 所述刀具罩具有供该主轴插入的主轴插入部，并且在所述刀具罩形成有主轴清洁空气 抽吸通路，所述主轴清洁空气抽吸通路的一端与该主轴插入部连接并且另一端与抽吸源连 接，对排出到该切削刀具侧的空气进行抽吸。
6. 根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于， 所述开口在所述切削刀具的旋转方向前方侧比在旋转方向后方侧形成得大， 所述收容部具有拓宽部，所述拓宽部包括该切削刀具从下方向上方旋转的区域，所述 拓宽部从该开口连续至所述排出口。
【文档编号】B28D5/02GK104108140SQ201410133391
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】迈克尔·加德 申请人:株式会社迪思科