专利名称:带有导气板的喷嘴的制作方法
本发明涉及一种用于切削刀片的带有导气板的喷嘴。具体说，本发明的带有导气板的喷嘴，适用于锯轮或磨轮这样的刀片加工坚硬的基片材料，如陶瓷或半导体材料。
在锯削或磨削硬的基片材料时，消除在锯轮或磨轮加工产生的锯缝或切槽中碎屑的聚集，是非常重要的。如果不清除这些碎屑，就会阻碍进一步的锯削或切削。而且，如不清除这些碎屑，在锯削或磨削加工中产生并积累的高温，使碎屑实际上能重新粘附在基片上。
先有技术装置试用利用水或其他冷却液来冷却切削刀片，并把碎屑从锯缝或切槽中冲走，以此来清除这些碎屑。这种方法，随着切削刀片速度的提高和尺寸的增大，其效果就越差。这是因为，随着切削刀片速度的提高和尺寸的增大，气流力也增大。由于气流力包括一个向下的和一个向后的分力，因此气流力的增大就会产生问题。这个向后的分力，趋向于阻止水流喷到基片表面，从而阻碍了从切削区清除碎屑。
本发明利用一个带有导气板的喷嘴，克服了上述障碍。为了在刀片两侧和导气板下方产生一靠近刀片的局部真空区，设计了这个导气板。利用这一局部真空区，就能让有效的水流喷射到刀片和基片的表面上。
对于本发明的带有导气板的喷嘴，其导气板是由刀片自身切削而成，因此每一个导气板都被特定地切削成最适用于与它相配合的切削刀片的形式。例如，导气板可以是一个细长的零件，它安装在喷嘴上方，并从其上伸出。带有导气板的喷嘴被活动安装，以便使导气板转入与刀片接合，并由刀片在导气板上切出一个沟槽，从而把这个细长零件劈开，使之位于刀片的两侧。
为了提供适宜的空气流，细长零件被切削成具有某种表面形状的导气板，以便在导气板下方、刀片两侧、最靠近喷嘴的区域，产生一局部真空区。喷嘴把一种冷却清洗液，例如水，喷向刀片和基片上的切槽。对于每一个刀片，导气板都被专门制成，因此它就能自动补偿不同刀片的厚度差。而且，当刀片在使用中磨损时，导气板还可以调整位置，以使导气板相对于液流能正确工作。
导气板可以用自然界中任何合适的金属或塑料制造。作为一特种材料，导气板可由砂轮修磨材料制造，例如用陶瓷材料。因此，当导气板被转入与刀片接合时，就被切削，并形成导气板，与此同时，在刀片用来切削基片之前，也被修磨了。
参考下面的说明和附图，会更清楚地了解本发明。
图1是对开罩壳组件的透视图。该罩壳内装有提供冷却清洗液流的带有导气板的喷嘴。
图2是图1中罩壳组件被卸去前半部分和导气板转入与刀片接合之前的正视图。
图3是卸去罩壳组件的前半部分和导气板转入与刀片接合，实现刀片切削导气板以及刀片切割基片的正视图。
图4是图3所示结构的局部放大剖视图，并示出了被刀片切削的导气板，以及液体喷向刀片和基片的方向。
图5是装有带有导气板的喷嘴的对开罩壳组件的分解透视图。
图6是沿图4中所示的剖切线6-6剖开，当液体喷向切削区时，刀片切割基片的剖视图。
图7是带有导气板的喷嘴的第一个实施例的详图。在此图中，导气板和喷嘴是分开的两个零件。
图8是带有导气板的喷嘴的第二个实施例的详图。在此图中，导气板和喷嘴被制成一整体零件。
如图1和图5所示，对开罩壳组件10是由罩壳零件12和14组成的。罩壳10内装有并支承着切削刀片16，此刀片可以是一个锯片或一个薄的磨轮。刀片16安装在转动主轴18的一端，并与主轴一同按箭头20所示的方向旋转。刀片16由螺母22固定在主轴18上。两个罩壳零件12和14由一个拧入孔64的螺栓24固定在一起。在轴28伸出罩壳零件14的一端，安装有一旋钮26。刀片16用来切割由切槽32所示的基片30。当刀片16按箭头20所示的方向旋转时，基片沿箭头34所示的方向移动，以便对基片30进行切割。
如图3和图4所示，基片30实际上固定在基板材料36上。具体地说，基片可以粘贴在基板材料上。刀片16将基片30完全割断，但只部分地割入基板材料36中。由此可知，当基片被割成小条时，每个小条仍留在基板材料36上。基片30可以图1中切槽32所示的平行线方式进行切割。在整个基片被切割后，将基片转动90°，再进行切割，以便制成许多长方形或正方形小片，如同在半导体工业中用于制造集成电路的基片。
如图1至图6所示，在刀片16进行切割的同时，供给冷却清洗液流去冲刷切削区，从而清除任何将聚集在切槽32中的碎屑。如箭头39所示，这种液体最初通过软管38和40，然后进入罩壳零件12和14的内部通道。具体地说，被供入管子38的液体39，通过罩壳零件12内的通道42，然后向下流入第二个通道44，直达安装在罩壳零件12底部的第一个喷嘴46。喷嘴46上有许多孔48，以便把液体喷向刀片16的一侧。喷嘴46上还有一些方向朝下的孔50，以便冲刷基片表面，把可能留在基片上每一切槽32周围的碎屑清除掉。
罩壳零件14包括一个与喷嘴46类似的第二个喷嘴52。喷嘴52上有一些孔54和56，以便把液体喷向刀片16的另一侧和基片30的表面。液体通过通道58供给到第二个喷嘴52，通道58经由一个从罩壳零件12上的孔道59伸出来的刚性管件60与液体供给管路连通。管件60装在罩壳零件14上的孔道61中，因此，孔道59、61和管件60在通道42和58之间形成一通路。
由于罩壳零件12和14时常可被彼此分开，管件60便可永久地装在罩壳零件12上的孔道59中，而且，管件60上可装一密封圈62，以便它可滑入罩壳零件14上的孔道61中。用一个穿过罩壳零件14上的一通孔并拧入罩壳零件12上螺孔64中的螺栓24，把罩壳零件12和14固定在一起。
第一和第二个喷嘴46和52，在过去都被用来冲刷刀片和基片，以便清除切槽内或基片表面上的碎屑。但是，随着刀片速度的提高和刀片尺寸的增大，这种类型的喷嘴不适于清除所有碎屑。为了增加液流，本发明设计了第三个喷嘴70，当刀片产生切削作用时，把冷却清洗液直接喷到刀片底部和两侧，从而进一步把切槽内的任何碎屑清除掉。遗憾的是，由旋转的刀片产生的气流力，将会阻碍这股液流，这种气流力有阻止液体在切削区接触刀片和基片的倾向。
在图4中，可清楚地看到，气流力由力线图65表示出来。该力可分解成一向下的分力66和一向后的分力68。分力68趋向产生一股与刀片16旋转方向20相反的气流。为了给切削区提供适宜的液流，本发明包括一导气板结构，以消除由刀片旋转而形成的阻力的作用。
向第三个喷嘴70供给液体，以便使液体通过孔72，沿图4中箭头74所示的方向喷出。由箭头74所示的液体被喷到刀片16的两侧，并进入切槽以清除刀片切割基片所产生的碎屑。供入管子40中的液体利用通道74和76送入第三个喷嘴中，如图6所示。
喷嘴70包括一圆管状部分71，该部分安装在孔76中。如上所述，如果喷嘴70单独使用，则由于刀盘旋转形成的向后的气流力，有把液流向后推的趋势。除非增加液体的流速，否则清除碎屑的效果将会显著地削弱。本发明还提供了一导气板，以便在喷嘴70的前方形成一局部真空区，从而把大量的有效液流送到刀片的表面和切削区。
在图2至图7中，表示出带有一个导气板的喷嘴70的第一个实施例。特别是，如图2和图7所示的导气板78，最初是由细长实体块制成的，其上具有楔形的或弧形的部分80以形成导气板的表面。因此，导气板的顶部横截面小于其底部横截面。安装导气板78，使之从喷嘴70的上部延伸出来。而且导气板78与喷嘴70可动地安装，以便转动导气板使之与切削刀片16接合。罩壳零件14可由透明塑料制成，以便直观地观察到喷嘴和导气板的转动情况。喷嘴70包括轴28，该轴通过罩壳零件14上的一个孔伸出，并有一旋钮26安装在轴的外端。带有导气板的喷嘴结构可用旋钮26使之转动，实现与刀片16的接合。
准确地说，转动这个组合结构，使刀片16切削导气板78，如图7中点划线82所示。用肉眼观察，把组合结构转到图3和图4所示的位置。在这个位置上，刀片16在导气板78上开出一实际的沟槽。并且，喷嘴70被定位在合适的位置，使液流向下喷向刀片的两侧和基片30上的切槽中。这时，导气板78包括骑在刀片两侧的两部分，并构成只对每一特定的刀片才特有的导气板。由于新的导气板是由每一刀片专门切制而成，这样，就自动地补偿了不同刀片的厚度差。因此，每一种导气板被定制，使之对特定的刀片只有唯一的一种配合。
当空气流过导气板时，在导气板78的下方、在液体从喷嘴70的孔72中喷出的区域内，就形成一局部真空区。因此，这个局部真空就趋向于引导液体与刀片表面和与刀片和基片间的切削区有效接触。
导气板78可由各种不同的材料制成。例如，导气板可用塑料或金属材料制成。作为另一个特点，导气板通常可以用一种在刀片使用之前，用来修磨刀片的材料制造。具体地说，这种材料可以是陶瓷材料，它可用来在切削之前让旋转的刀片穿过它，从而起到修磨刀片的作用。这种修磨可以消除在制造过程中，在刀片表面上形成的不平整或毛刺。当导气板78用这样的刀片修整材料制造时，则在导气板78上开沟槽，这不仅提供了一个特定配合的导气板，而且与此同时，还在切割基片前修磨了刀片。
作为带有导气板的喷嘴的第二个实施例，组合结构可以做成如图8所示的整体型。具体地，在图8中，主体84包括一个带有孔86的下部，以接收和分送供给到旁边圆管状部分88的冷却清洗液。显然，这种结构与图7所示的结构相似。主体的上部形成了整体的导气板90。这个导气板包括楔形的或弧形的部分92，以形成导气板。刀片16用来在导气板部分92上，以图2和图3所示的同样方法切削出一沟槽94。在刀片切削导气板90时，整个结构将从图2所示的位置转到图3所示的位置。
为了切削导气板和调定喷嘴，可以用直线移动来代替导气板和喷嘴的可转动安装，是可以理解的。当连续切削基片，刀片磨损时，带有导气板的喷嘴的位置可被重新调整，以补偿刀片的磨损，这同样是可以理解的。
因此可以理解，当刀片以高速切削基片时，本发明给刀片提供了有效的冷却清洗液流。尤其是，本发明包括使用了一个安装在刀片和基片之间的附加的喷嘴，以便把液流喷到刀片的两侧和刀片与基片间的切削区，从而把有效的液流送到刀片的表面，由此冷却刀片和清除在切槽内的任何碎屑。导气板最初是由具有成型表面的细长构件制成，并且每一导气板都是由与它配合的刀片制定切削而成的，以便补偿不同刀片间的差异。在使用期间刀片磨损时，带有导气板的喷嘴可以重新调整，以便把需要的液流供给到刀片和切削区。
本发明的喷嘴和导气板可以和其他能把液体喷射到刀片和被切削的基片表面上的喷嘴一同使用。这种联合的结果，将有效地清除任何可能聚集在切槽内或其旁边的碎屑，从而消除任何碎屑粘附到基片上的可能性。
虽然参照特殊实施例对本发明进行了说明，但可对它进行各种各样的修改和改型，本发明仅受其权利要求
的限制，这是可以理解的。
权利要求
1.一种用于把冷却清洗液流供给到切削基片的旋转切削刀片上的带有导气板的喷嘴，包括一个位于切削刀片和基片中间的喷嘴部分，喷嘴部分至少包括一个用于向刀片和基片上的切削区喷射冷却清洗液流的孔，一个安装在喷嘴部分上方并从其上伸出的且由切削刀片切削而在切削刀片两侧形成导气板的细长的导气板部分，借助于在其下方靠近喷嘴孔的区域产生一局部真空区的导气板，使有效的液流喷到刀片和基片上的切削区，一个用于活动地安装带有导气板的喷嘴以实现带有导气板的喷嘴的运动的装置，它使导气板与切削刀片接合，以便由刀片特定切削导气板，使之与刀片的尺寸相适应，并给喷嘴提供一正确位置以喷射液流。
2.根据权利要求
1的带有导气板的喷嘴，其中包括许多用于向刀片两侧喷射冷却清洗液流的孔。
3.根据权利要求
1的带有导气板的喷嘴，另外还包括一个对开的罩壳，该罩壳用于容纳并支承刀片、喷嘴和导气板以及设置在刀片两侧用于向刀片和基片供给补充的冷却清洗液流的补充喷嘴零件。
4.根据权利要求
3的带有导气板的喷嘴，其中对开的罩壳包括一些向各喷嘴供给液体的通道。
5.根据权利要求
3的带有导气板的喷嘴，其中用于活动地安装的装置是由对开的罩壳组成的，并给喷嘴和导气板提供转动运动。
6.根据权利要求
5的带有导气板的喷嘴，其中带有导气板的喷嘴包括一根穿过罩壳伸到外部的轴和一个安装在轴上用于转动喷嘴和导气板与刀片接合的旋钮。
7.根据权利要求
1的带有导气板的喷嘴，其中用于活动地安装的装置，给喷嘴和导气板提供转动运动。
8.根据权利要求
7的带有导气板的喷嘴，其中用于活动地安装的装置，包括一根从喷嘴和导气板伸出的轴，而且在轴的伸出端连接有一个用于实现喷嘴和导气板的转动运动的旋钮。
9.根据权利要求
1的带有导气板的喷嘴，其中导气板部分包括位于切削刀片两侧的成型的表面，而且，导气板顶部的横截面小于其底部的横截面。
10.根据权利要求
1的带有导气板的喷嘴，其中导气板是用砂轮修磨材料制成的。
专利摘要
本发明涉及一种用于切削刀片的带有导气板的喷嘴。具体地说，本发明的带有导气板的喷嘴适用于锯轮或磨轮这样的刀片切削陶瓷或半导体这样的硬的基片材料。借助于局部真空，向刀片和基质表面提供有效的水流。
文档编号B24B55/02GK86101497SQ86101497
公开日1986年11月12日 申请日期1986年2月21日
发明者斯科特·约瑟夫·利普安斯基 申请人:通用信号公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan