[發明專利]一種用于硅片倒角的砂輪制造方法與制造裝置

有效

• 申請號: 202010137977.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111230761B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 苑澤偉;王雪;趙回回;臺立剛;郎玲琪
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 耿浩

1.一種用于硅片倒角的砂輪制造方法，其特征在于：

該方法為：

1）采用熱壓燒結的方法燒結形成圓盤形狀的金屬結合劑金剛石砂輪；

2）采用電火花加工方法修整燒結得到的金屬結合劑金剛石砂輪外圓柱表面形狀；

3）采用特定形狀的硬質合金滾壓輪在金剛石砂輪外圓柱表面滾壓出梯型凹槽；

4）采用與硬質合金滾壓輪形狀相同的工作電極電火花修整金剛石砂輪的梯型凹槽，使金剛石砂輪梯型凹槽表面的金剛石磨粒裸露，得到凹槽形狀誤差小于等于0.1mm的硅片倒角金剛石砂輪；

該方法僅適用于硅片倒角砂輪的制造裝置，該制造裝置：

機床墊塊（25）固定于床身（18）上，軸承座（24）固定于機床墊塊（25）上，用于安裝金剛石砂輪的金剛石砂輪軸（17）通過軸承水平設于軸承座（24）上，金剛石砂輪減速電機（1）設于床身（18）上，金剛石砂輪減速電機（1）和金剛石砂輪軸（17）通過同步帶（26）連接在一起，氣缸裝置（19）與氣動滑軌（20）連通，氣動滑軌（20）上設有氣動滑塊（21），氣動滑軌（20）是設于滑動臺（31）上的，滑動臺（31）的下端設有與床身（18）上端形狀相匹配接觸的內螺紋滑塊，內螺紋滑塊螺紋配合有滾珠絲杠裝置（5），滾珠絲杠裝置（5）遠離金剛石砂輪軸（17）的一端通過扭矩轉換器連接有液壓缸裝置（6），液壓缸裝置（6）固定在床身（18）上，氣動滑塊（21）上端連接有支撐板（22），支撐板（22）上固定有硬質合金滾壓輪減速電機（3），硬質合金滾壓輪減速電機（3）的電機軸設有粗加工硬質合金滾壓輪（8）、精加工硬質合金滾壓輪（9）、金剛石砂輪修整工作電極（11）和砂輪槽修整工作電極（12），金剛石砂輪修整工作電極（11）和砂輪槽修整工作電極（12）連接有電火花加工電源（7）。

2.根據權利要求1所述的用于硅片倒角的砂輪制造方法，其特征在于：所述步驟1）中，熱壓燒結的方法為：將粒度為50~800目的金剛石粉料以體積濃度為20%~95%比例與Ti-Al-Cu-Sn金屬粉料攪拌均勻，形成砂輪工作層粉料；同時加工出形狀誤差小于10微米的金屬基體，并將其裝入到金屬模具中；接下來，將砂輪工作層粉料注入到金屬基體與金屬模具之間的環形空腔中，刮平，并置于壓力機上壓制成型，形成金屬基體表面的壓坯；然后將金屬基體連同壓坯一塊置入升溫至550℃~650℃的燒結爐中2~20分鐘，燒結形成圓盤形狀的金屬結合劑金剛石砂輪。

3.根據權利要求1所述的用于硅片倒角的砂輪制造方法，其特征在于：所述金剛石砂輪的梯型凹槽需用兩次滾壓得到，第一次滾壓為粗加工，第二次滾壓為精滾壓；金剛石砂輪的梯型凹槽深度為0.5~2.5mm，倒角角度為30°~60°，梯形凹槽較長的底長度為1~3mm，梯形凹槽較短的底長度為0.5~1mm。

4.根據權利要求1所述的用于硅片倒角的砂輪制造方法，其特征在于：所述滾壓輪材料是硬質合金或PCD材料，其截面形狀與金剛石砂輪梯型凹槽截面形狀相同，且為磨削得到；所述工作電極的形狀與硬質合金滾壓輪形狀相同，材料為銅合金，且使用工作電極電火花加工過程中采用修整塊對工作電極的外形進行在機修整。