[實(shí)用新型]硅棒錐度或外圓數(shù)控磨床

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820223950.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN201329523Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鴻彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉鴻彬
• 主分類號(hào): B24B5/04
• 分類號(hào): B24B5/04;B24B5/14;B24B5/50
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 張 新

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控磨床，尤其涉及一種主要用于磨制硅棒端部的圓柱體或圓錐體的數(shù)控磨床，也可適用于磨制其它材質(zhì)的棒體。

背景技術(shù)

在目前國內(nèi)的多晶硅或單晶硅行業(yè)生產(chǎn)廠家中，均需將拉制出來的多/單晶硅芯棒端部磨制成同心度極高的圓柱體或圓錐體，以滿足多/單晶硅芯棒轉(zhuǎn)爐后生長通過大電流時(shí)接觸良好的苛刻工藝條件。但目前國內(nèi)的多/單晶硅行業(yè)生產(chǎn)廠家中，全部采用在一般砂輪機(jī)上或磨圓機(jī)上手工磨制硅棒的端部圓柱體及圓錐體，手工磨制不僅加工時(shí)間長，導(dǎo)致工作效率低，并且致使被磨制的硅棒表面凹凸不平，磨出的圓柱體直徑公差一般均在±0.2-0.4mm(磨制長度100mm)，甚至磨成橢圓、或出現(xiàn)圓柱體呈錐體狀及錐體錐度比(1∶33/長度70mm)嚴(yán)重超差，不能標(biāo)準(zhǔn)化且誤差較大，最大錐度誤差可達(dá)20-30％，導(dǎo)致在通過大電流的生產(chǎn)工藝條件下由于工作面接觸不良極易出現(xiàn)局部燒蝕或燒斷并撞擊其它硅棒，造成成批倒棒的連鎖反應(yīng)工藝事故，即造成很大的經(jīng)濟(jì)損失又造成生產(chǎn)工期的延誤，使企業(yè)的生產(chǎn)成本大幅上升。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有硅棒及其它材質(zhì)的棒體在端部磨制圓柱體或圓錐體存在的上述問題，提供一種硅棒錐度或外圓數(shù)控磨床。本實(shí)用新型為全自動(dòng)磨削，增加了可控性和標(biāo)準(zhǔn)化，不僅可適用于硅棒圓柱體或圓錐體的磨制，而且還可適用于其它材質(zhì)的棒體錐度或外圓磨制，且誤差小，精度極高，磨制后的表面粗糙度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于手工磨制。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種硅棒錐度或外圓數(shù)控磨床，包括機(jī)架和數(shù)控箱，其特征在于：還包括由數(shù)控箱控制作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，所述機(jī)架上設(shè)置有用于放置工件的放置架和由數(shù)控箱控制帶動(dòng)放置架上的工件做同心圓旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置，工作臺(tái)上設(shè)置有至少一個(gè)由數(shù)控箱控制與工件待磨削端配合的砂輪。

所述傳動(dòng)裝置包括由數(shù)控箱控制設(shè)置在傳動(dòng)箱內(nèi)的傳動(dòng)電機(jī)、由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)設(shè)置在軸承座上的同步旋轉(zhuǎn)軸、與同步旋轉(zhuǎn)軸配合用于固定穿過同步旋轉(zhuǎn)軸的待磨削工件的緊固環(huán)，所述傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)帶帶動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)軸和待磨削工件做同心圓旋轉(zhuǎn)。

所述緊固環(huán)為兩個(gè)，分別與同步旋轉(zhuǎn)軸兩端配合固定工件。

所述工作臺(tái)包括底座、在底座上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)座和由數(shù)控箱控制帶動(dòng)移動(dòng)座往復(fù)運(yùn)動(dòng)的數(shù)控電機(jī)。

所述底座上設(shè)置有滑軌，移動(dòng)座滑動(dòng)設(shè)置在滑軌上，數(shù)控電機(jī)由絲桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)移動(dòng)座在滑軌上移動(dòng)。

所述絲桿機(jī)構(gòu)包括與數(shù)控電機(jī)輸出軸連接的聯(lián)軸器和一端與聯(lián)軸器連接另一端與滾珠絲桿軸承座連接的滾珠絲桿，滾珠絲桿上的滾珠絲桿螺母與移動(dòng)座連接。

所述移動(dòng)座上設(shè)置有由數(shù)控箱控制帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪電機(jī)，砂輪電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)帶帶動(dòng)設(shè)置在砂輪軸承座上的砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述砂輪為相互平行安裝的兩個(gè)，呈空心圓柱體或圓錐體狀，二個(gè)砂輪外圓表面相互間距小于工件直徑，砂輪電機(jī)經(jīng)砂輪倒向軸帶動(dòng)兩個(gè)砂輪相向運(yùn)動(dòng)。

所述放置架為三個(gè)，在機(jī)架上等間距設(shè)置。

所述工作臺(tái)上還設(shè)置有與冷卻水通道連通的噴嘴，噴嘴的噴口指向工件的待磨削端。

采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

一、本實(shí)用新型采用全自動(dòng)磨削，變?nèi)止げ僮髂ハ鳛槿詣?dòng)磨削，使硅棒等工件端部的圓柱體或圓錐體外圓加工由人工的任意性操作變?yōu)橹悄芑绦蚧僮?，極大的增加了可控性和標(biāo)準(zhǔn)化，且加工時(shí)間大為縮減。

二、本實(shí)用新型中的砂輪呈空心圓柱體或圓錐體狀，也可根據(jù)實(shí)際需要改變砂輪的形狀，通過改變砂輪的外觀形狀及規(guī)格，可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求將2.5-2.8米長的硅棒等工件端部磨制出任意的外形和規(guī)格尺寸，這是手工操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的。

三、本實(shí)用新型與手工磨制圓柱體精度相比，手工磨削時(shí)，磨出的圓柱體直徑公差一般均在±0.2-0.4mm以上(磨制長度100mm)，甚至出現(xiàn)橢圓，而本實(shí)用新型磨削后的圓柱體直徑公差均在±0.01-0.02mm，精度是手工磨制的20-40倍，圓柱度更是前者的40倍以上。

四、本實(shí)用新型與手工磨制圓錐體精度相比，人工磨制圓錐體時(shí)，錐度比1∶33，長度70mm，錐度比完全由操作人員目測完成，完全無法保證1∶33/長70mm的錐度比，最大錐度誤差可達(dá)20-30％，而采用本實(shí)用新型磨制同樣規(guī)格的硅棒等工件時(shí)，錐度比誤差僅為±0.5--0.7％，是手工操作磨制精度的40倍以上。