一种等腰梯形料片切割工装及工件定位方法与流程

本发明涉及一种在多线切割机上实现等腰梯形料片切割的工装及切割工件定位方法，属于脆性材料加工技术领域。

背景技术：

多线切割机可将半导体等硬脆性材料切割成直片、弧形片以及异形片，其工作原理是：砂浆附着在高速往复运动的钢线上与被切割料坯摩擦，通过对工作台进给方向及进给量的控制，将固定在工作台料板上的料坯切割成所需要尺寸形状的料片。

附图1所示为一种等腰梯形结构的半导体料片产品，传统的成型加工方法是通过磨床将立方体料坯磨削成等腰梯形的形状，由于磨床加工需要去除立方体料坯的两个顶角，存在材料浪费问题，为此人们设想通过多线切割机来切割等腰梯形料片，由此带来切割工装优化设计及切割工件的定位问题。

技术实现要素：

本发明提供一种等腰梯形料片切割工装及工件定位方法，以实现在多线切割机上完成等腰梯形料片的切割，旨在通过对被切割料坯的准确定位，满足产品尺寸要求，达到减少材料浪费、降低生产成本的目的。

本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种等腰梯形料片切割工装，包括槽轮和工件定位机构，所述槽轮上开设用于布置切割线网的v型槽，所述v型槽的槽距与梯形料片产品的尺寸参数、切割线直径、研磨砂规格相匹配；所述工件定位机构包括相互配合的旋转调向座、定位基准块、定位三角块及布置在多线切割机工作台料板上的基准块；所述旋转调向座为正方形板料，在旋转调向座上粘接垫板玻璃；所述定位基准块设有两个垂直相交的定位边框，两个定位边框的内侧壁形成定位基准面；所述定位三角块为一组边长尺寸递增或递减的等腰直角三角形板料。

上述等腰梯形料片切割工装，所述旋转调向座上设有螺纹孔，所述螺纹孔布置在旋转调向座的四角位置处。

上述等腰梯形料片切割工装，所述垫板玻璃与旋转调向座形状及尺寸相匹配，在垫板玻璃的一顶角处设有避让缺口。

上述等腰梯形料片切割工装，所述槽轮的槽距

c＝d+3e

式中a为等腰梯形料片的上底尺寸，b为等腰梯形料片的下底尺寸，c为切割刀缝宽度，d为切割线直径，e为研磨砂粒度值。

一种等腰梯形料片切割工件定位方法，匹配上述等腰梯形料片切割工装中槽轮结构，采用上述等腰梯形料片切割工装的定位机构完成待切割料坯的定位，其操作步骤如下：

a、先将垫板玻璃粘接在旋转调向座上；

b、将定位基准块的定位基准面与旋转调向座的两个侧面靠紧，选用设定尺寸的定位三角块，将该定位三角块放置于旋转调向座上面，并使该定位三角块形成直角的两个侧面与定位基准块的定位基准面靠紧；

c、将待切割料坯靠紧在定位三角块的斜边上，通过定位三角块的斜边实现待切割料坯的定位，并将其粘贴在旋转调向座上面的垫板玻璃上；

d、重复步骤b和步骤c，在此步骤中选用的定位三角块边长仅小于步骤b中所选用的定位三角块边长；

e、重复步骤d，在此步骤中选用的定位三角块边长仅小于上一步骤中所选用的定位三角块边长，依此类推，将设定数量的待切割料坯全部粘贴在旋转调向座上面的垫板玻璃上；

f、将旋转调向座粘接在多线切割机工作台的料板上，调整多线切割机工作台的前后位置，使切割线网中靠近操作者侧最前面的切割线与旋转调向座靠近操作者侧的前立面重合；

g、启动多线切割机，在一次切割完成后，通过螺钉与旋转调向座上处于垫板玻璃避让缺口位置处的螺纹孔配合，利用丝杠螺母传动原理，使粘接在多线切割机工作台料板上的旋转调向座与多线切割机工作台料板分离，然后将旋转调向座旋转90°后，将其重新粘接在多线切割机工作台料板上，调整多线切割机工作台的前后位置，使切割线网中靠近操作者侧最前面的切割线与旋转调向座靠近操作者侧的前立面重合，再次启动多线切割机，完成第二次切割。

上述等腰梯形料片切割工件定位方法，在所述步骤a中，垫板玻璃上避让缺口与旋转调向座上一个螺纹孔相对应。

上述等腰梯形料片切割工件定位方法，在所述步骤f和步骤g中，均以多线切割机工作台料板上的基准块为定位基准，将旋转调向座以粘接方式固定在多线切割机工作台的料板上。

本发明通过对多线切割机槽轮v型槽槽距的优化设计，满足了等腰梯形料片产品的尺寸要求，通过对工件定位机构及工件定位方法的创新保证了待切割料坯的准确定位，为实现在多线切割机上完成等腰梯形料片切割提供了技术支持。与传统的磨床成型加工方法比较，采用配置本发明所述切割工装并采用本发明所述工件定位方法的多线切割机进行等腰梯形料片切割作业，不仅更利于保证产品尺寸的一致性，而且大大减少了材料的浪费，降低了生产成本，能为企业创造更好的经济效益。

附图说明

图1是等腰梯形料片示意图；

图2是工件定位机构示意图；

图3是定位基准块结构示意图；

图4是旋转调向座结构示意图；

图5是垫板玻璃结构示意图；

图6至图8是待切割料坯在垫板玻璃上粘贴过程示意图；

图9是多线切割机的钢线进行第一次切割的示意图；

图10是多线切割机的钢线进行第二次切割的示意图。

附图中标号如下：1、等腰梯形料片，2、工件定位机构，2-1、定位基准块，2-1-1、定位基准面，2-2、旋转调向座，2-2-1、螺纹孔，2-3、垫板玻璃，2-3-1、避让缺口，2-4、定位三角块，2-5、螺钉，3、待切割料坯，4、切割线网，5、多线切割机工作台料板，6、基准块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明：

本发明所述的等腰梯形料片切割工装包括槽轮和工件定位机构2，所述槽轮上开设用于布置切割线网的v型槽，所述v型槽的槽距与梯形料片产品的尺寸参数、切割线直径、研磨砂规格相匹配，槽轮的槽距

c＝d+3e

式中a为等腰梯形料片的上底尺寸，b为等腰梯形料片的下底尺寸，c为切割刀缝宽度，d为切割线直径，e为研磨砂粒度值。具体实施例为：当等腰梯形料片产品尺寸参数a＝0.76mm，b＝3.46，切割钢线直径d＝0.16mm，研磨砂粒度值e＝0.016时，槽轮的槽距p＝3.424mm。

参看图2、图3，本发明所述的等腰梯形料片切割工装的工件定位机构2包括相互配合的旋转调向座2-2、定位基准块2-1、定位三角块2-4及布置在多线切割机工作台料板5上的基准块6；所述旋转调向座2-2为正方形板料，在旋转调向座2-2上粘接垫板玻璃2-3；所述定位基准块2-1设有两个垂直相交的定位边框，两个定位边框的内侧壁形成定位基准面2-1-1，所述定位三角块2-4为一组边长边长尺寸递增的等腰直角三角形板料，作为定位三角块2-4的一组优选实施例，其直角边边长尺寸分别为：38.421、41.845、45.27、48.693、52.118、55.542、58.965。

参看图2、图4，本发明所述的等腰梯形料片切割工装的旋转调向座2-2上设有螺纹孔2-2-1，所述螺纹孔2-2-1布置在旋转调向座2-2的四角位置处。

参看图2、图5，本发明所述的等腰梯形料片切割工装的垫板玻璃2-3与旋转调向座2-2尺寸相匹配，在垫板玻璃2-3的一顶角处设有避让缺口2-3-1。

参看图6至图10，本发明所述的等腰梯形料片切割工件定位方法，匹配上述等腰梯形料片切割工装中槽轮结构，采用上述等腰梯形料片切割工装的定位机构2完成待切割料坯3的定位，以加工上底尺寸a＝0.76mm，下底尺寸b＝3.46mm,高度尺寸g＝1.35mm,厚度尺寸h＝1.1mm的等腰梯形料片为例，待切割料坯3长度为42mm，其主要操作步骤如下：

a、先将垫板玻璃2-3粘接在旋转调向座2-2上，使垫板玻璃2-3上避让缺口2-3-1与旋转调向座2-2上一个螺纹孔2-2-1相对应；

b、将定位基准块2-1的定位基准面2-1-1与旋转调向座2-2的两个侧面靠紧，选用直角边长尺寸为58.965mm的定位三角块2-4，将该定位三角块2-4放置于旋转调向座2-2上面，并使该定位三角块形成直角的两个侧面与定位基准块2-1的定位基准面2-1-1靠紧；

c、将待切割料坯3靠紧在定位三角块2-4的斜边上，通过定位三角块2-4的斜边实现待切割料坯3的定位，并将其粘贴在旋转调向座2-2上面的垫板玻璃2-3上；

d、重复步骤b和步骤c，在此步骤中选用的定位三角块的直角边边长为55.542mm；

e、重复步骤d，在此步骤中选用的定位三角块直角边边长依次为55.118mm、48.693mm、45.27mm、41.845mm、38.421mm，将7条待切割料坯3全部粘贴在旋转调向座2-2上面的垫板玻璃2-3上；

f、以多线切割机工作台料板5上的基准块6为定位基准，并以粘接方式将旋转调向座2-2固定在多线切割机工作台料板5上，调整多线切割机工作台的前后位置，使切割线网中靠近操作者侧最前面的切割线与旋转调向座靠近操作者侧的前立面重合；

g、启动多线切割机，在一次切割完成后，通过螺钉2-5与旋转调向座2-2上处于垫板玻璃2-3的避让缺口2-3-1位置处螺纹孔2-2-1配合，利用丝杠螺母传动原理，使粘接在多线切割机工作台料板5上的旋转调向座2-2与多线切割机工作台料板5分离，然后将旋转调向座2-2旋转90°后，仍以多线切割机工作台料板5上的基准块6为定位基准，将其重新粘接在多线切割机工作台料板5上，调整多线切割机工作台的前后位置，使切割线网中靠近操作者侧最前面的切割线与旋转调向座靠近操作者侧的前立面重合，再次启动多线切割机，完成第二次切割。

经试验证明，与传统的磨床成型加工方法比较，采用配置本发明所述切割工装并采用本发明所述工件定位方法的多线切割机进行等腰梯形料片切割作业，减少了材料的浪费，以下为两种加工方式的对比数据：

由此可见，利用磨床将立方体方片磨削成等腰梯形料片所去除材料体积是通过多线切割方法切割出等腰梯形料片所去除体积的四点五倍。