[實用新型]一種軸內出水冷卻清洗的劃片機氣浮主軸結構

有效

• 申請號: 201920962298.2
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN211249607U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 張勁松
• 申請（專利權）人: 張勁松
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;H01L21/304;B24B55/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;王凱

本實用新型公開了一種軸內出水冷卻清洗的劃片機氣浮主軸結構，包括：轉軸、電機和劃片刀；轉軸通過氣浮軸承配合于殼體內，轉軸前端還安裝有裝夾砂輪薄片的：刀盤座和刀盤蓋；轉軸上開設有軸向延伸的流水孔；刀盤座套裝于轉軸的前端，在刀盤座上還設有連通砂輪薄片夾持位置的導槽；導槽通過轉軸徑向上開設的離心出水孔來與流水孔連通；流水孔包括一個進水的孔口；孔口設置于轉軸的前端面或轉軸的后端面上。因此，切割液噴入轉軸內，在離心力作用下，通過軸和刀盤徑向相應的小孔和導槽順著砂輪薄片兩邊表面均勻甩出到劃切處，有效避開高速旋轉切割產生的氣障影響，同時及時將切割下來雜物和砂輪顆粒向外清理出去，保持砂輪薄片清潔，提高切削質量效率。

技術領域

本實用新型涉及高精密切割設備領域,特別是一種軸內出水冷卻清洗的劃切機氣浮主軸結構。

背景技術

劃片切割機是通過安裝在氣浮主軸刀盤上的砂輪薄片對物體進行精密劃槽、切割。刀盤在氣浮主軸上的安裝精度和性能及噴水結構對劃片切割機的劃槽、切割質量影響很大，尤其是晶圓、硅片、LED原件等超精密劃切的電子、光學元器件。

目前，現有技術中劃片切割機的氣浮主軸存在清洗冷卻和潤滑結構的缺陷：

劃片機在劃槽、切割時要使用水(或切割液)對被切工件進行降溫、潤滑和清除工件及砂輪表面切削雜物。現有砂輪劃片機劃槽、切割采用兩邊噴水管和切割正前方噴水管共計三個方向對砂輪薄片切割點進行噴水處理，最大缺陷是:

1.由于砂輪薄片在高速旋轉切割時產生氣障阻止水(或切割液)到達切割處。

2.為了確保水或切割液進入切割區要加大噴水壓力及供水量(或切割液量)。高壓噴水或切割液會影響薄片砂輪穩定、壽命和切割質量。還會產生較大環境污染。

3.噴水或切割液由外向內與切割排削方向相反影響排削，還會把切割下來的雜物和砂輪顆粒推向內部進入切割區會刮傷工件并影響切割質量。

實用新型內容

本實用新型的技術方案是：一種軸內出水冷卻清洗的劃切機氣浮主軸結構，包括劃片刀、轉軸、電機。劃片刀盤套裝并固定在轉軸的前端，轉軸的后端與電機的輸出軸保持同軸的動力傳遞。劃片刀盤上裝夾砂輪薄片，在電機的高速轉動下，砂輪薄片在工件表面劃切出高精度的劃槽。

為了解決劃切過程中的冷卻、清洗及潤滑問題，在轉軸上開設有軸向延伸的流水孔，流水孔可以提供清洗、冷卻用液。同時，在劃片刀上設有連通砂輪薄片兩側表面的導槽，若有冷卻清洗液流入導槽內，隨著劃片刀的高速轉動，冷卻清洗液在離心力作用下會流至砂輪薄片的兩側表面上。導槽內的冷卻清洗液從砂輪薄片的兩側且沿著砂輪薄片的表面向外運動，從而在達到砂輪薄片表面降溫的同時，也能起到清洗除屑的效果。

由于在電子工業領域常常需要對一些硬脆非金屬材質進行開槽或者切割加工，習慣性的將薄型金剛石砂輪薄片(劃片刀)分為：硬刀和軟刀兩種。軟刀即將圓環薄片狀的砂輪薄片，該種砂輪薄片通過刀盤蓋與刀盤座、螺母裝夾進行固定。而將砂輪薄片與鋁合金刀架通過電鑄成型組合為一體則稱之為硬刀，因此，基于軟刀與硬刀的結構不同，在刀體上開設的水路孔也存在區別。由于軟刀結構中包括了刀盤座和刀盤蓋，因此導槽從刀盤座的軸孔表面開設，沿著徑向延伸至刀盤座和刀盤蓋的夾持面上。當刀盤座與刀盤蓋夾持住砂輪薄片時，夾持面上的導槽可以確保冷卻水沿著砂輪薄片表面流出。而硬刀是通過硬刀盤座排水孔和鋁合金刀架導槽通往砂輪薄片的兩側表面確保供水。

導槽與流水孔之間則通過轉軸徑向上開設的離心出水孔來連通，離心出水孔與導槽對應，流水孔內的冷卻清洗液不需要多余的外部壓力就可以持續進行冷卻、清洗。

由于流水孔是在轉軸的中軸位置開設的，因此流水孔的供水方式分為了兩種：