一种带摆动机构的线锯床的设计

由于线锯切割具有切片薄、表面翘曲变形小、厚薄均匀和切口损失小等优点,被广泛用于单晶硅切片加工。本文介绍了单晶硅切片加工的常用设备及其特点,分析了主要影响因素,设计了一种带摆动机构的线锯床。该摆动机构由伺服电机驱动并自动控制,与传统线锯床相比,其锯丝可绕其中点转动,加工圆形工件时,能保持锯丝与工件的接触长度最短或不变。本文还指出了该锯床制造中的几点工艺问题。

线锯床制造中的工艺问题

环形锯丝线锯切割具有速度高,切割表面粗糙度值低的特点。研制了一种环形锯丝线锯床,锯丝线速度可达28 m/s,锯床运动精度高、锯丝振动小。采用工艺措施保证轴承孔及主轴的加工精度。根据测量结果,研磨轴承内、外隔套,调节轴承间隙和刚度。应用该锯床切割硅晶体材料,切割表面平整,无崩碎现象,表面粗糙度达1.6μm。

非导电硬脆材料线切割锯床的研制

线锯切割加工具有切片薄、锯口损失小及高效率等优点,被广泛用于非导电硬脆材料的切割加工,如单晶硅的切片加工。实际上,线锯切割是一个柔性系统,切削过程中切片应力小,表面损伤层浅,减小了应力集中现象,减小了后续工序的碎片可能性。文中设计了一种回转式线切割锯床,该锯床使用环形锯丝作为切割工具,环形锯丝单方向连续运动,消除切割速度变化对加工表面粗糙度及表面损伤层的影响。锯丝有多级速度,适应不同的切割加工条件。使用专用夹具定位装夹工件。工作台驱动进给方式有两种:一种是恒力驱动,另一种是伺服电机驱动,两者可分别使用。实验证明:该锯床精度高、刚性强、操作方便、安全可靠,适合于硬脆材料的切片加工。