[發(fā)明專利]一種金剛線多線切割方法、設(shè)備和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110228781.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102922610A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭志東;谷衛(wèi)東;李家驊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江思博恩新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B28D5/04
• 分類(lèi)號(hào): B28D5/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅材料和人造寶石加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種金剛線多線切割方法、設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

硅材料和人造寶石等材料是半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的主要生產(chǎn)材料。目前針對(duì)硅材料和人造寶石等材料的切割應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一是金剛線多線切割方法。由于多線切割技術(shù)具有效率高，產(chǎn)能高和精度高的優(yōu)點(diǎn)稱為當(dāng)前主要的切割方法。

該方法通過(guò)十幾個(gè)導(dǎo)線輪對(duì)附著有金剛石磨料鋼線的引導(dǎo)，在主線輥上形成一張線網(wǎng)，而待加工工件通過(guò)工作臺(tái)的下降實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給。目前的多線切割采用的是從切削液噴管?chē)姵銮邢饕海苯訃娏艿浇饎偩€網(wǎng)上，金剛線上的液體隨金剛線的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在金剛線與加工工件之間起到潤(rùn)滑和降溫的作用，以防止在磨削過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱和切削粉末的影響而造成金剛石磨料脫落剝離甚至喪失切削能力。

然而，該種切削液噴淋式切割方法至少存在如下缺點(diǎn)：在切削過(guò)程中，切削液只有噴到金剛線上才能有效起到潤(rùn)滑和降溫的作用，而實(shí)際應(yīng)用中隨著金剛線進(jìn)入切削區(qū)深度的增加，金剛線與工件的切削區(qū)內(nèi)已不存在切削液而形成了金剛線與切削工件之間的干摩擦，因干摩擦的存在而導(dǎo)致局部溫度上升，從而金剛石磨料與鋼線結(jié)合強(qiáng)度下降出現(xiàn)金剛石磨料脫落，進(jìn)而切削效率降低。進(jìn)一步地，由于局部溫度升高而產(chǎn)生的熱量需要增加冷卻設(shè)備解決，顯然增加了生產(chǎn)成本。其次，該種切割方法在切削液噴淋過(guò)程中將對(duì)線網(wǎng)產(chǎn)生壓力及工作振動(dòng)，影響加工質(zhì)量及增加斷線概率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種金剛線多線切割方法、設(shè)備和系統(tǒng)，通過(guò)將金剛線網(wǎng)浸入至切割液內(nèi)實(shí)現(xiàn)切割，提高金剛線切割過(guò)程中的潤(rùn)滑及降溫作用。

一種金剛線多線切割方法，基于金剛線多線切割系統(tǒng)，包括：

按照切削要求將工件進(jìn)給至切削區(qū)域，所述金剛線網(wǎng)用于切削工件的部分浸沒(méi)于切削液中；

當(dāng)檢測(cè)到所述切削區(qū)域溫度超出溫度參考閾值時(shí)，利用切削液調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行切削液溫度調(diào)節(jié)。

所述切削液調(diào)節(jié)設(shè)備包括溫控機(jī)構(gòu)和液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

為了完善上述方案，利用切削液調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行切削液溫度調(diào)節(jié)具體為：當(dāng)檢測(cè)到所述切削區(qū)域溫度超出參考閾值時(shí)，相繼啟動(dòng)溫控調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，具體為：

利用第一溫度傳感器檢測(cè)所述切削區(qū)域溫度，當(dāng)檢測(cè)的溫度≥A+t°時(shí)，開(kāi)啟所述溫控調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，所述A為預(yù)設(shè)參考中心值，t為預(yù)設(shè)溫度增值；

開(kāi)啟所述溫控調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)后再開(kāi)啟所述液面調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，經(jīng)溫度調(diào)節(jié)和液面調(diào)節(jié)后，當(dāng)檢測(cè)到所述切削區(qū)域溫度在參考閾值內(nèi)時(shí)，相繼關(guān)閉液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和溫控機(jī)構(gòu)，具體為：

利用第一溫度傳感器檢測(cè)所述切削區(qū)域溫度，經(jīng)溫度調(diào)節(jié)和液面調(diào)節(jié)后，當(dāng)檢測(cè)的溫度≤A-t°時(shí)，關(guān)閉所述液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，所述A為預(yù)設(shè)參考中心值，t為預(yù)設(shè)溫度增值。

優(yōu)選地，將工件進(jìn)給至切削區(qū)域由浸沒(méi)于切削液中的金剛線網(wǎng)切削具體為：

將工件沿金剛線線徑方向進(jìn)給至切削區(qū)域，金剛線網(wǎng)全部浸沒(méi)于切削液中，所述金剛線網(wǎng)沿水平線軸方向運(yùn)動(dòng)。

或者：

將工件沿金剛線線徑方向進(jìn)給至切削區(qū)域，所述金剛線軸同時(shí)浸沒(méi)于切削液中，所述金剛線網(wǎng)沿水平線軸方向運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述方法還包括：初始化操作，具體為：

啟動(dòng)所述金剛線多線切割系統(tǒng)；

檢測(cè)金剛線多線切割系統(tǒng)的制冷儲(chǔ)液池溫度，若該溫度落在參考閾值范圍外時(shí)，啟動(dòng)所述溫控機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；

檢測(cè)切削液液面高度，并在檢測(cè)到切削液液面高度超出液面參考閾值時(shí)，關(guān)閉所述切削液調(diào)節(jié)設(shè)備的溫控機(jī)構(gòu)，并開(kāi)啟所述液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行液面調(diào)節(jié)；

開(kāi)啟工件進(jìn)給設(shè)備。

一種金剛線多線切割設(shè)備，裝設(shè)于金剛線多線切割系統(tǒng)，包括：

切削液箱體和金剛線網(wǎng)，所述切削液箱體中盛裝切削液，金剛線網(wǎng)用于切削工件的部分浸沒(méi)于所述切削液中。

為了完善上述方案，所述設(shè)備還包括：第一溫度傳感器、溫控機(jī)構(gòu)、液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中：

所述溫控機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)冷熱切削液的更換；

所述液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)排出超出溫度參考閾值的切削液；

當(dāng)所述溫度傳感器檢測(cè)到所述切削區(qū)域溫度超出溫度參考閾值時(shí)，相繼啟動(dòng)所述溫控機(jī)構(gòu)和所述液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行切削液的溫度調(diào)節(jié)和液面調(diào)節(jié)；

經(jīng)溫度調(diào)節(jié)和液面調(diào)節(jié)后，當(dāng)所述溫度傳感器檢測(cè)到所述切削區(qū)域溫度在參考閾值內(nèi)時(shí)，相繼關(guān)閉所述液面調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述溫控機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述切削液箱體具體為：