[实用新型]蓝宝石掏棒刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED行业使用的蓝宝石衬底制造过程中掏棒环节所需的一种专用刀具。

背景技术

目前蓝宝石掏棒主要通过传统立式加工中心简单改造后，采用弹簧夹头夹持蓝宝石掏棒刀根部,通过立式琢孔加工的方法进行掏棒加工。此种形式的蓝宝石掏棒刀采用轴孔夹持定位，刀口部位的刀齿采用金刚石铜基烧结成月牙状，然后刀齿均布焊接在钢基掏棒刀体上，形成若干较深的排屑槽。

上述蓝宝石掏棒刀，弹簧夹头夹持蓝宝石掏棒刀根部在高速运转的情况下离心力引起的变形大。较深的排屑口导致蓝宝石掏棒刀磨削过程中，切削液无法经过、冲刷磨削刃部而直接排出，无法有效带走磨削产生的切削刃粉末，导致晶棒成品表面研伤，废品率高。

实用新型内容

本实用新型针对蓝宝石掏棒过程中蓝宝石掏棒刀具存在的问题，提供一种新的结构形式的蓝宝石掏棒刀具，以提高晶体掏棒效率及成品率。硬而脆的蓝宝石加工通常采用磨削方式，本实用新型根据砂轮磨削工艺要求，提出解决上述技术问题的方案：

蓝宝石掏棒刀，包括依次相连的刀头、掏棒刀体和刀柄，刀头固定安装在掏棒刀体前端，掏棒刀体具有供冷却液流入的轴向贯通的环形通水孔，其中：掏棒刀体后端与刀柄前端面贴合，掏棒刀体与刀柄均设置有数个轴向延伸且相互对应的定位轴孔，且掏棒刀体与刀柄通过定位轴孔过定位固定。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的掏棒刀体后端设有一字形或十字形定位卡槽，刀柄的前端设有与定位卡槽相配合的定位卡凸，掏棒刀体后端与刀柄前端面贴合时，定位卡凸卡入定位卡槽中防止刀柄与掏棒刀体相对转动。

上述的刀头前端设置有环形刀口，若干个刀口磨削刃呈环形布设于环形刀口上，且刀口磨削刃的后端插入环形刀口中并与环形刀口固定连接，刀口磨削刃的前端伸出环形刀口，相邻刀口磨削刃之间的间隙与环形通水孔连通，高压冷却水从刀口磨削刃之间的间隙导入刀口磨削刃加工部位，冲刷加工区域。

上述的刀口磨削刃由粒度80目、浓度100%的金刚石JR-3与粘结剂整体烧结而成，粘结剂为青铜。

上述的环形刀口与刀头的主体部分通过齿形焊接固定，焊后磨削，使连接面光滑。

上述的刀口磨削刃宽度大约3mm，每个刀口磨削刃伸出环形刀口的长度不超过1.5mm，使相邻刀口磨削刃之间形成浅排屑槽。

上述的刀口磨削刃插入环形刀口后，通过焊接将刀口磨削刃与环形刀口固定为一体。

上述的以刀柄的周向侧面为基准，刀头的跳动不大于0.02mm。

上述的刀口磨削刃等间距布设于环形刀口上，相邻刀口磨削刃之间的间距为3mm至4mm。

本实用新型的蓝宝石掏棒刀刀体与刀柄连接采用轴孔定位，端面贴合的过定位结构形式，以提高刀具刚性，减小高速加工时离心力产生的变形。掏棒刀体后端通过定位卡槽与刀柄配合，防止刀柄与掏棒刀体相对转动，降低刀头跳动。刀口部位采用较浅排水槽，强行将高压水导入磨削刃加工部位，冲刷加工区域，带走磨削热及切削刃粉末。刀口部位切削刃采用金刚石JR-3，粒度80目，浓度100%，粘结剂为选择结合强度高的青铜，刀口部位磨削刃采用整体烧结成型后，在与45钢制作的环形刀口通过齿形焊接而成，固定十分牢固，焊后磨削，保证高的刀具精度。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：采用端面过定位安装方式4英寸刀具在4000r/min的转速下，离心力产生的变形为4.6μm，相比弹簧夹头夹持安装方向，变形缩小10倍，并且刀头部位径向跳动小于0.02mm且每个切削齿弦高不超过3μm，刀具本身精度大大提高，保证了磨削加工工艺对砂轮的精度要求。采用较浅排水槽刀口结构，利用高压水形成良好的冲屑环境，有效防止切削区容屑情况发生，并及时带走切削热。满足上述条件最终实现掏棒加工的高线速度，大进给磨削，在保证成品率的情况下提高掏棒效率。刀口部分采用整体烧结成型刀齿形状有效提高刀齿部位的强度，防止掏棒加工入刀时的打刀状况损坏刀具，提高刀具使用寿命。实践证明采用新结构刀具比传统结构刀具掏棒效率提高3倍以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是刀头的结构示意图；

图4是本实用新型使用状态图；

图5是图4的A部结构放大图。

其中，附图标号为：刀头1、刀口磨削刃11、环形刀口12、掏棒刀体2、环形通水孔21、定位轴孔22、定位卡槽23、刀柄3、定位卡凸31。

具体实施方式