专利名称：切片机主辊的加工方法
技术领域：
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种切片机主辊的加工方法。
背景技术：
光伏产业对硅片的需求日益增大，为保证高质量、高效率和低损耗地对硅晶体进行切割，多线切割技术在切片加工中得到了广泛的应用。多线切割技术是将切割线绕设于开设有线槽的主辊以形成线网，利用线网的高速运行带动磨料颗粒对工件进行切割。主辊上线槽的形状及精度直接关系到切割硅片过程中切割线的损耗以及切割精度、厚度等指标。现有的主辊外表面多为橡胶层，通常在车床上进行粗加工(俗称“扒皮”)和精加工(即，车外圆)，再加工线槽。加工线槽的一种方式是磨削加工，虽然具有线槽加工精度较高的优势,但该加工过程的成型磨片损耗大、加工效率低，并且，由于精加工与线槽加工之间引入了一次装卡过程，使得整体加工精度大打折扣。另一种加工线槽的方式是车削，虽然其加工效率较高、也不必在精加工后再装卡，但加工精度低、难以加工出小角度的线槽，不能适应薄片切割的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种切片机主辊的加工方法，以解决现有线槽加工技术存在的效率低、精度低的问题。本发明的目的所采用的技术方案是，一种切片机主辊的加工方法，包括步骤提供车床与待加工的主辊，车床包括主轴、刀架及铣削机构，刀架与主轴相对设置，铣削机构固设于刀架，铣削机构包括铣刀；将待加工的主辊安装于主轴；以及使待加工的主辊沿第一方向转动，使铣刀沿与第一方向相反的第二方向转动，在待加工的主辊上形成线槽。待加工的主辊沿第一方向转动的同时，还沿主轴方向连续移动，线槽为一个连续的螺旋状槽。也可以采用待加工的主辊沿第一方向转动的同时，还沿主轴方向间歇移动，线槽包括多个同轴的环形槽。上述线槽的形状与铣刀的形状相对应，线槽的底壁为弧形。上述线槽具有相对的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁与第二侧壁的夹角为30-70度。优选第一侧壁与第二侧壁的夹角为30-50度。上述铣削机构还包括驱动器和安装架，铣刀在驱动器的驱动下转动，铣刀和驱动器均通过安装架固设于刀架。将待加工的主辊安装于主轴之后，形成线槽之前，对待加工的主辊进行车外圆。对待加工的主辊进行车外圆之前，对待加工的主辊进行粗加工。本发明具有如下有益效果I.本发明切片机主辊的加工方法简单，操作方便，加工过程不需要装卡，只需换刀即可，将加工时间缩短至三分之一以下，大幅度提高了加工效率。2.本发明切片机主辊的加工方法不仅可加工出小角度线槽，而且线槽的形状易于掌控，大幅度提高了加工精度，突破了现有加工技术难以加工出线槽角度的瓶颈，有利于延长切割线与主辊的使用寿命，降低切割成本，对硅晶体薄片切割具有重大的推动作用。
图I为本发明实施例提供的车床的刀架及待加工的主辊的结构示意图；图2为本发明实施例使用车床加工待加工的主辊示意图；图3为本发明实施例加工所得的切片机主辊的结构示意图。图中，10.刀架，11.刀位，12.铣削机构，20.待加工的主辊，21.第一端部，22.第二端部，30.线槽，31.第一侧壁，32.第二侧壁，33.底壁，120.铣刀，121.驱动器，122.安装架，123.刀体，124.锯齿。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。实施例，本发明提供的切片机主辊的加工方法，包括以下步骤参见图1，包括车床与待加工的主辊20。车床可为常见的数控卧式车床，其包括相对设置的主轴和刀架10。刀架10可为回转刀架，本实施例中，刀架10共具有十二个刀位11。与常见的车床不同的是，本实施例中的刀架10固设有铣削机构12。铣削机构12包括铣刀120、驱动器121和安装架122。铣刀120为锯片铣刀，其包括刀体123及连接于刀体123外缘的多个锯齿124。锯齿124的形状可根据待加工线槽的形状做相应设计。驱动器121用于驱动铣刀120转动。铣刀120和驱动器121通过安装架122固设于刀架10。安装架122仅占据刀架10的三个刀位11。刀架10上其余的九个刀位11可安装其它刀具。待加工的主辊20为圆柱体形，其具有相对的第一端部21和第二端部22。通常待加工的主辊20包括主体及涂覆于主体表面的橡胶涂层，加工过程主要针对橡胶涂层进行。将待加工的主辊20安装于主轴。可利用主轴的卡盘等机构固定待加工的主辊20，待加工的主辊20的中心轴线与主轴方向平行。依次对待加工的主辊20进行粗加工和精加工。具体地，采用一种车削刀具对待加工的主辊20进行粗加工后，无需重新装卡，换刀后即可对待加工的主辊20进行车外圆的精加工。参见图2，在精加工之后，仍无需重新装卡，使铣削机构12对准待加工的主辊20即可开始线槽的加工。具体地，使铣削机构12对准待加工的主辊20的第一端部21，通过设置车床的程序，使待加工的主辊20沿第一方向转动，并沿主轴方向往其第二端部22处连续移动；此时保持刀架10不动，仅铣削机构12的铣刀120在驱动器121的驱动下沿与第一方向相反的第二方向转动。由于铣刀120的锯齿124与待加工的主辊20表面间的对切作用，可轻易地在待加工的主辊20中形成与铣刀120的锯齿124形状相对应的线槽30，大幅提高加工精度与效率。在这种程序设置下，线槽30为一个连续的螺旋状槽。在这种结构的线槽30中布设切割线形成线网时，切割线上的张力得以分散，可大大减小切割线与线槽30之间的摩擦，延长切割线与主辊的使用寿命。
当然，也可以改变车床程序设置，使得待加工的主辊20沿第一方向转动的同时，沿主轴方向往其第二端部22处间歇移动，即，当铣刀120对准待加工的主辊20表面的一个槽位进行加工时，待加工的主辊20仅沿第一方向转动，而不发生沿主轴方向的移动；每当铣刀120完成一个槽位的加工时，待加工的主辊20移动至下一个槽位进行加工；如此反复进行，直至加工至靠近第二端部22处的最后一个槽位。在这种加工程序下，线槽30包括多个同轴的环形槽。所得的线槽30的形状如图3所示，为U型，其包括第一侧壁31、第二侧壁32以及底壁33。第一侧壁31与第二侧壁32相对。底壁33为弧形，且连接于第一侧壁31与第二侧壁32之间。线槽30的第一侧壁31与第二侧壁32间的夹角为30-70度，优选地，在这种加工方式下，可减小至30-50度。由于线槽30角度的减小，在相同长度的待加工的主辊20的表面，可加工出更多的槽位，从而可提高布线密度，减少硅晶体切割厚度。此外，相较于现有的V型线槽，U型线槽具有弧形的底壁33，可避免切割线卡在线槽30的底部，或减少切割线与线槽30之间的摩擦，延长切割线与主辊的使用寿命，降低切割成本。采用本发明切片机主辊的加工方法，可加工出小角度线槽，而且线槽的形状易于掌控，提高了加工精度，突破了现有加工技术加工线槽角度的瓶颈，且将加工时间从现有的10小时缩短至3小时，提高了加工效率，对硅晶体薄片切割具有重大推动作用；加工线槽的形状易于掌控，有利于延长切割线与主辊的使用寿命，降低切割成本。
权利要求
1.一种切片机主辊的加工方法，其特征在于，包括步骤提供车床与待加工的主辊，所述车床包括主轴、刀架及铣削机构，所述刀架与所述主轴相对设置，所述铣削机构固设于所述刀架，所述铣削机构包括铣刀；将所述待加工的主辊安装于所述主轴；以及使所述待加工的主辊沿第一方向转动，使所述铣刀沿与第一方向相反的第二方向转动，在待加工的主辊上形成线槽。
2.根据权利要求I所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述待加工的主辊沿第一方向转动的同时，还沿主轴方向连续移动，所述线槽为一个连续的螺旋状槽。
3.根据权利要求I所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述待加工的主辊沿 第一方向转动的同时，还沿主轴方向间歇移动，所述线槽包括多个同轴的环形槽。
4.根据权利要求1-3任一项所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述线槽的形状与所述铣刀的形状相对应，所述线槽的底壁为弧形。
5.根据权利要求1-3任一项所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述线槽具有相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与第二侧壁的夹角为30-70度。
6.根据权利要求5所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述第一侧壁与第二侧壁的夹角为30-50度。
7.根据权利要求I所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述铣削机构还包括驱动器和安装架，所述铣刀在所述驱动器的驱动下转动，所述铣刀和所述驱动器均通过所述安装架固设于所述刀架。
8.根据权利要求I所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，将所述待加工的主辊安装于所述主轴之后，形成线槽之前，对所述待加工的主辊进行车外圆。
9.根据权利要求8所述的切片机主辊的加工方法，其特征在于，所述对所述待加工的主辊进行车外圆之前，对所述待加工的主辊进行粗加工。
全文摘要
一种切片机主辊的加工方法，包括步骤提供车床与待加工的主辊，车床包括主轴、刀架及铣削机构，刀架与主轴相对设置，铣削机构固设于刀架，铣削机构包括铣刀；将待加工的主辊安装于主轴；以及使待加工的主辊沿第一方向转动，使铣刀沿与第一方向相反的第二方向转动，在待加工的主辊上形成线槽。本发明切片机主辊的加工方法简单，操作方便，加工过程不需要装卡，只需换刀即可，不仅提高了加工效率，而且提高了加工精度；；不仅可加工出小角度线槽，而且线槽的形状易于掌控，突破了现有加工技术难以加工出线槽角度的瓶颈。
文档编号B23P23/02GK102975020SQ20121044812
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者李 杰, 鲁帆 申请人:西安隆基硅材料股份有限公司, 无锡隆基硅材料有限公司, 宁夏隆基硅材料有限公司, 银川隆基硅材料有限公司