大尺寸硅棒制备用掏棒刀具的制作方法

本技术涉及一种大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，属于硅棒加工用切削工具领域。

背景技术：

1、大尺寸圆型高纯硅零件广泛应用于半导体领域，其是通过对硅锭进行多步骤机械加工后制备而成。在其制备过程中，需要加工出直径合适的硅棒，硅棒直径一般为400-600mm，然后将硅棒切割成厚度一致、满足产品规格的毛坯硅片，然后再将毛坯硅片经过精密机械加工后最终制成品质合格的硅零件。

2、目前，硅棒的制备一般采用掏棒刀具，将掏棒刀具安装在钻床上，通过钻床带动掏棒刀具转动，以对硅锭进行磨削。但是，传统的掏棒刀具在加工过程中，随着加工深度的增加，产生的加工碎屑不易及时排出，这些加工碎屑聚集在加工面周围，会使硅锭受到较大的挤压力，从而容易导致硅锭产生裂纹而报废，降低了硅棒的出成率。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种便于加工碎屑排出的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具。

2、本实用新型所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，包括刀柄、刀筒和冷却套，冷却套的顶部与底部均安装有轴承，刀柄贯穿并安装在两轴承内，冷却套的内部设有冷却环槽，冷却环槽的顶部和底部与刀柄之间均安装有密封件，冷却套上设有与冷却环槽连通的进液口，刀柄的底部设有连通刀筒内侧的冷却液通道，刀柄上设有至少一个连接冷却液通道与冷却环槽的通液孔，刀筒的侧壁下端贯穿有若干排液槽，刀筒的侧壁外侧设有多条贯穿其上下两端的排屑槽，刀筒的底部镀有刀头。

3、工作原理及过程：

4、进液口用于连接冷却液供给管道；刀柄用于安装在钻床上，通过钻床带动刀柄转动，从而带动刀筒与刀头转动对硅锭进行磨削；两轴承用于防止冷却套随刀柄转动；冷却液一方面可对刀筒与刀头进行降温，防止制备的硅棒因温度过高而损坏，另一方面，冷却液可将加工碎屑带出，防止加工碎屑因聚集而导致硅锭受到较大的挤压力。

5、优选的，刀柄的上端为圆台形，便于刀柄与钻床之间的安装。

6、优选的，刀柄与刀筒之间连接有多个加强筋板，加强筋板可增加刀柄与刀筒之间的结构稳固性。

7、优选的，刀头的材质为金刚砂，摩擦系数高、硬度大、耐冲击力强。

8、优选的，排屑槽的个数为五个，五个排屑槽以刀筒的轴线为中心线呈圆周分布，结构布局较合理。

9、优选的，排液槽的个数为五个，五个排液槽与五个排屑槽一一对应连通，使加工碎屑的排出更简单。

10、本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

11、本实用新型所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，利用冷却液与排屑槽，能够有效的将加工产生的碎屑及时排出，防止了加工碎屑因聚集而导致硅锭受到较大的挤压力，从而保证了加工过程中硅锭的完整性，提高了硅棒的出成率。

技术特征：

1.一种大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，包括刀柄(7)和刀筒(4)，其特征在于：还包括有冷却套(6)，冷却套(6)的顶部与底部均安装有轴承(10)，刀柄(7)贯穿并安装在两轴承(10)内，冷却套(6)的内部设有冷却环槽(11)，冷却环槽(11)的顶部和底部与刀柄(7)之间均安装有密封件(12)，冷却套(6)上设有与冷却环槽(11)连通的进液口(8)，刀柄(7)的底部设有连通刀筒(4)内侧的冷却液通道(9)，刀柄(7)上设有至少一个连接冷却液通道(9)与冷却环槽(11)的通液孔(13)，刀筒(4)的侧壁下端贯穿有若干排液槽(2)，刀筒(4)的侧壁外侧设有多条贯穿其上下两端的排屑槽(3)，刀筒(4)的底部镀有刀头(1)。

2.根据权利要求1所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，其特征在于：所述的刀柄(7)的上端为圆台形。

3.根据权利要求1所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，其特征在于：所述的刀柄(7)与刀筒(4)之间连接有多个加强筋板(5)。

4.根据权利要求1所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，其特征在于：所述的刀头(1)的材质为金刚砂。

5.根据权利要求1～4任一所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，其特征在于：所述的排屑槽(3)的个数为五个，五个排屑槽(3)以刀筒(4)的轴线为中心线呈圆周分布。

6.根据权利要求5所述的大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，其特征在于：所述的排液槽(2)的个数为五个，五个排液槽(2)与五个排屑槽(3)一一对应连通。

技术总结
本技术属于硅棒加工用切削工具领域，具体涉及一种大尺寸硅棒制备用掏棒刀具，包括刀柄、刀筒和冷却套，冷却套的顶部与底部均安装有轴承，刀柄贯穿并安装在两轴承内，冷却套的内部设有冷却环槽，冷却环槽的顶部和底部与刀柄之间均安装有密封件，冷却套上设有与冷却环槽连通的进液口，刀柄的底部设有连通刀筒内侧的冷却液通道，刀柄上设有至少一个连接冷却液通道与冷却环槽的通液孔，刀筒的侧壁下端贯穿有若干排液槽，刀筒的侧壁外侧设有多条贯穿其上下两端的排屑槽，刀筒的底部镀有刀头。本技术能够有效的将加工产生的碎屑及时排出，从而保证了加工过程中硅锭的完整性，提高了硅棒的出成率。

技术研发人员：陈良杰,郭校亮,庞大宇,李鹏廷
受保护的技术使用者：青岛蓝光晶科新材料有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15