[发明专利]一种籽晶切割机

说明书

技术领域

   本发明属于机械加工领域的一种切割工具，特指一种用于去除石英晶片中籽晶（种子）的高效籽晶切割机。

背景技术

   石英晶片由于其高Q值，低动率，高敏锐性，高稳定性等优良频率特性，在频率合成，计数，导航，导向，传真，电脑，通信，及时等领域应用非常广泛。特别在国防军事上的用途，更见其重要性。

天然水晶有一层较薄的籽晶，在实际应用中没有作用，故需要去除这一部分，以往去除籽晶是通过专利号96227042.3石英晶体多刀切割机床完成的。先进行整刀，大概需要一个小时左右，然后在多刀切割机料板上粘一层玻璃，将刀架装到多刀切割机上，开始试切，待玻璃上出现明显切痕时，停止切削，取出料板，保持刀架位置不动，然后将粘砣的晶片的籽晶对准切痕，用厌氧胶粘结，最后切除籽晶。一次可切32块左右，去除籽晶的过程大概需13个小时。

这种去籽晶的方法，在实际应用中主要存在4个问题：

1去籽晶的效率很低。多刀切割机的整刀和切割时间较长，整个过程需14个小时左右，导致与别的加工环节脱节，影响了整个晶片加工的效率;

2 籽晶去除的质量较差。在粘料过程中，人眼或手工操作的误差无法避免，可能导致粘料出现偏差，且过程不可逆，影响了去除籽晶的质量;

3加剧了环境的污染。在多刀切割机去籽晶过程中，需要配沙来加速切削，且每小时加沙一次，沙液用后即被废弃，造成了环境的污染;

4 增加了原料的成本。切除籽晶的刀片是一次性的，增加了刀片的消耗，且切削过程需要配置沙液。

发明内容

   为了克服现有去除籽晶的效率低下和工作环境恶劣的不足，本发明提供了一种高效籽晶切割机，既可以提高去除籽晶的效率，保证加工的质量，又可以减少对环境的污染，改善工人的工作环境。

实现本发明的技术方案为：包括以凸轮把手、凸轮、定位圆柱、连杆和滑块组成的进给机构。在凸轮一侧的装上凸轮把手控制其运动方向，因为凸轮与滑块之间存在一定的高度差，所以有必要在凸轮圆面的偏心位置加上一个定位圆柱，来弥补它们之间的高度差，在定位圆柱上方放置一根连杆由普通螺栓A连接，连杆的另一边也是通过普通螺栓B与滑块相连，滑块的横截面呈倒等腰梯形，这样就限制了滑块在竖直方向的运动；凹面形模块放置于滑块的斜面上，斜面与水平面的夹角120°-150°；因此，连杆处于水平状态，这样操作起来更方便灵活，首先由把手带动凸轮绕固定点转动带动连杆作直线和旋转两种运动，再有连杆带动滑块沿滑轨做直线进给运动，整个进给机构控制晶片的y方向位置。凹面形模块在斜块的与水平面120-150度的斜面上，凹面形模块上的定位基准平面、x轴基准活动块、定位螺栓C、定位螺栓E和基准螺栓D构成，凹面形模块的凹面为定位基准平面，在定位基准平面的一端设置一凹槽，x轴基准活动块放置在所述凹槽中，所述x轴基准活动块是一个矩形块，在所述凹槽底有3个螺纹孔，中间一个是基准螺栓D的螺纹孔，两边是定位螺栓C、定位螺栓E的螺纹孔。通过定位螺栓C、定位螺栓E和基准螺栓控制x轴基准活动块在定位基准平面上的位置；以电动机、砂轮刀片组成的切削机构，由电源供电电动机带动砂轮刀片高速旋转，利用刀片和晶片间的剪切力进行切割；此外，在凹面形模块上还有切削液通道和籽晶切除凹槽，切削液通道与籽晶切除凹槽的底部在同一平面内。机架、电动机和砂轮刀片属于现有技术，且根据不同用户的需要可做不同选择，这里不作赘述。

首先，进行初步对刀，转动凸轮把手，使进给机构沿y轴方向缓缓前移，在与砂轮刀片即将接触之前停止转动凸轮。然后拧松定位螺栓和，使x轴活动块处于无约束状态，通过肉眼观察籽晶与砂轮刀片的相对位置，调节基准螺栓，带动活动块移动到理想位置，再拧紧定位螺栓，初调过程结束。然后，开始预切。通过砂轮刀片与晶片之间的切痕来判断是否进一步调整基准滑块的位置。最后，去除籽晶。整个过程操作简单，粘砣的晶片和砂轮刀片之间的相对位置可反复调节，加工效率高，质量好，减少了后续研磨晶片所需时间。

本发明的有益效果是：

1、高效籽晶切割机相比多刀切割机去籽晶的效率提高了很多，去除粘砣晶片的籽晶整个过程只需两到三分钟，而用多刀切割机加工每块差不多要三十分钟，效率提高了十倍左右;

2、提高了去除籽晶的质量，减少后续研磨加工所需时间。由于多刀切割机有预切的过程，当砂轮刀片与籽晶没有对齐时，可以调整x轴活动块来改变籽晶位置，很好的改善了籽晶去除的质量;

3 工人的工作环境得到改善。用多刀切割机去除籽晶对工人体力消耗很大，且工作环境很脏，高效籽晶切割机则避免了上述情况;