子母砂轮主轴的制作方法

    技术2025-12-04  5


    本发明涉及减薄机,特别涉及一种子母砂轮主轴。


    背景技术:

    1、减薄机通常用于对单晶硅片进行磨削加工,其加工过程中包含粗磨及精磨两个主要加工过程,一般机床上会有两个相对独立的加工工位,分别对应粗磨加工及精磨加工,其中,其加工主轴分为相对独立的精磨轴及粗磨轴,加工时首先通过粗磨轴对加工物料进行粗加工,然后通过切换精磨轴进行精加工,这种粗磨轴及精磨轴分离式的加工方式,第一影响加工效率,难以实现高效的自动化生产,另外就是切换相应的加工轴时,往往需要重新进行定位,难以保证加工精度。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的是提出一种子母砂轮主轴,旨在解决传统的减薄机加工主轴只能对应粗磨或者精磨加工工序中的一种加工状态,两个加工主轴相对独立,难以实现高效加工,且加工精度也难以保证的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提出的子母砂轮主轴,应用于减薄机,所述字母砂轮主轴包括:

    3、磨头座,具有沿第一方向设置的安装腔体;

    4、研磨结构,包括精磨件及粗磨件,所述精磨件转动安装于所述安装腔体内,在所述精磨件的一端设有精磨部,用以对加工物料进行精磨加工,所述精磨部上设有开口部,所述粗磨件沿所述第一方向滑动安装于所述精磨件内,且所述粗磨件的一端对应于所述开口部内侧设有粗磨部,用以对加工物料进行粗磨加工;以及,

    5、驱动结构,包括旋转驱动件及直线驱动件,所述旋转驱动件安装于所述安装腔体内,且所述旋转驱动件连接于所述精磨件,以驱动所述精磨件绕所述第一方向上的轴线转动,所述直线驱动件设于所述磨头座远离所述开口部的一端,所述直线驱件用于带动所述粗磨件于所述精磨件内沿所述第一方向运动。

    6、在一实施方式中,所述精磨件包括:

    7、气浮轴承,其外圈安装于所述磨头座;以及,

    8、外轴,安装于所述气浮轴承内圈远离所述开口部的一端,且所述外轴与所述旋转驱动件相连;

    9、所述精磨部包括外砂轮座及精磨砂轮,所述外砂轮座的内孔呈台阶状设置,以形成所述开口部,并用于容设所述粗磨部,所述外砂轮座包括截面较小的第一孔段及截面较大的第二孔段,所述第一孔段连接于所述气浮轴承内圈的另一端,所述精磨砂轮固定安装于所述第二孔段的一端。

    10、在一实施方式中,所述粗磨件包括内轴,所述粗磨部对应于所述开口部安装于所述内轴的一端;

    11、所述内轴对应于所述粗磨部的一端设有安装槽;

    12、所述粗磨部包括转动盘及粗磨砂轮,所述转动盘包括导向安装部及固定安装部,所述导向安装部及所述固定安装部分别对应所述第一孔段及所述第二孔段设置,所述固定安装部与所述安装槽固接,所述粗磨砂轮安装于所述固定安装部朝向所述开口部的一端,且所述外砂轮座与所述转动盘之间设有导向结构,以用于所述转动盘于所述外砂轮座上沿所述第一方向做导向运动。

    13、在一实施方式中,所述导向安装部与所述内轴及所述外砂轮座之间分别限定出第一安装空间及第二安装空间;

    14、所述导向结构包括内花键轴套,第三滚针轴承及第四滚针轴承,所述第四滚针轴承对应于所述第二安装空间设于所述转动盘与所述外砂轮座之间,所述内花键轴套对应于所述第一安装空间与所述外砂轮座的一端部固接,所述导向安装部沿所述第一方向滑动安装于所述内花键轴套外壁上,所述第三滚针轴承设于所述内花键轴套与所述内轴之间。

    15、在一实施方式中,所述子母砂轮主轴还包括润滑结构,所述润滑结构包括:

    16、主油道,设于所述外砂轮座上;以及,

    17、多个副油道,绕所述内轴的轴线设于所述内花键轴套上,多个所述副油道的进油端均与所述主油道相连,且多个所述副油道的出油端均设于所述内花键轴套与所述导向安装部的连接处。

    18、在一实施方式中,所述粗磨件包括内轴,所述粗磨部对应于所述开口部安装于所述内轴的一端;

    19、所述直线驱动结构包括:

    20、罩盖结构,设于所述磨头座远离所述开口部的一端;

    21、活塞结构,包括由所述罩盖结构向所述开口部方向依次设置的第一圈部、第二圈部及第三圈部,所述内轴的一端转动安装于所述第三圈部内侧,所述罩盖部上对应于所述第三圈部一端设有通气口,以连通所述磨头座外侧,所述第二圈部与所述罩盖结构内壁滑动接触,以使所述罩盖结构内腔对应在所述第二圈部的两端侧分别形成第一气室及第二气室;以及,

    22、气压控制装置,连接于所述第一气室与所述第二气室,用于对所述第一气室及所述第二气室进行供气及抽气;

    23、所述罩盖结构上对应于所述第一气室与所述第二气室还设有排气结构,所述排气结构用于促进热空气从所述第一气室与所述第二气室内部排出。

    24、在一实施方式中,所述罩盖结构上设有上开口,所述第一圈部的一端滑动安装于所述上开口处;

    25、所述子母砂轮主轴还包括磨削水冷结构,所述磨削水冷结构包括:

    26、进水结构,包括供水装置及内水管,所述内水管连接于所述供水装置,所述内水管转动安装于所述第一圈部内,且所述内水管的一端与所述内轴相连且其端部与所述内轴的内腔相接;以及,

    27、出水结构,包括水道堵头及甩水盘,所述水道堵头安装于所述内轴对应于所述开口部的一端,所述甩水盘固定安装于所述安装槽处,所述内轴端部与所述甩水盘之间设有多个相对应的导流结构,用以将所述内轴内的水导出,所述甩水盘与所述转动盘上均设置有相对应的倾斜面,以形成对应于所述精磨砂轮及所述粗磨砂轮的外出水口。

    28、在一实施方式中,所述罩盖结构上设有第一安装架及第二安装架,所述第一安装架上设有接头件,所述内水管的一端与所述接头件转动连接;

    29、所述子母砂轮主轴还包括检测结构,所述检测结构包括:

    30、转速检测结构,包括齿轮编码器及第三接近开关,所述齿轮编码器安装于所述安装座对应于所述罩盖结构外侧的一端部上,所述三接近开关对应于所述齿轮编码器安装于所述第一安装架上;以及,

    31、直线检测结构,包括第一接近开关及第二接近开关,所述第一接近开关及所述第二接近开关对应于所述第一方向上的不同位置安装于所述第二安装架上。

    32、在一实施方式中,所述精磨件包括:

    33、气浮轴承,其外圈安装于所述磨头座;以及,

    34、外轴,安装于所述气浮轴承内圈远离所述开口部的一端,且所述外轴与所述旋转驱动件相连;

    35、所述旋转驱动件设置为电机结构,所述电机结构安装于所述磨头座,且所述电机结构的输出端连接于所述内轴;

    36、所述子母砂轮主轴还包括电机水冷结构,所述电机水冷结构包括:

    37、供水件;以及,

    38、冷却水道座,安装于所述磨头座内壁,且所述冷却水道座内壁与所述电机结构外侧贴设,所述冷却水道座内设有螺旋水道,所述冷却水道座上设有进水接口及出水接口,以连接所述螺旋水道,所述供水件连接于所述进水接口及所述出水接口。

    39、在一实施方式中,所述子母砂轮主轴还包括防护结构,所述防护结构包括:

    40、防护板结构,包括外防护板及内防护板,所述外防护板对应于所述气浮轴承外侧安装于所述磨头座的一端;以及,

    41、迷宫环,安装于所述外防护板远离所述磨头座的一端部内侧,所述外砂轮座上设有与所述迷宫环的凹槽相对应的凸起部,所述内防护板对应于所述外砂轮座外侧安装于所述迷宫环上。

    42、本发明的技术方案通过采用一体式的子母砂轮主轴结构,有效的将粗精磨工序结合在一起,在实际的应用过程中,第一:一体性较好,有利于机床的紧凑化设计;第二:粗精磨切换便捷,有利于提高生产效率;第三:避免了传统的分离式加工过程中的重复定位,能够有效的保证加工过程中的加工精度,尤其是针对单晶硅片这种高精度要求的加工件来讲,本方案中的相关结构能够进一步的提升其加工的质量,同时本方案中提出的结构是一个完整的结构,其包含结构紧凑可靠的驱动结构,以及有效的水冷结构系统,在实际的应用过程中,能够使整个主轴结构实现良好的运转状态,对于减薄机加工领域来讲,具有较好的应用前景。


    技术特征:

    1.一种子母砂轮主轴,应用于减薄机,其特征在于,所述子母砂轮主轴包括:

    2.如权利要求1所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述精磨件包括:

    3.如权利要求2所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述粗磨件包括内轴,所述粗磨部对应于所述开口部安装于所述内轴的一端;

    4.如权利要求3所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述导向安装部与所述内轴及所述外砂轮座之间分别限定出第一安装空间及第二安装空间;

    5.如权利要求4所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述子母砂轮主轴还包括润滑结构,所述润滑结构包括:

    6.如权利要求1所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述粗磨件包括内轴,所述粗磨部对应于所述开口部安装于所述内轴的一端;

    7.如权利要求6所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述罩盖结构上设有上开口,所述第一圈部的一端滑动安装于所述上开口处;

    8.如权利要求7所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述罩盖结构上设有第一安装架及第二安装架,所述第一安装架上设有接头件,所述内水管的一端与所述接头件转动连接;

    9.如权利要求3所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述精磨件包括:

    10.如权利要求2所述的子母砂轮主轴,其特征在于,所述子母砂轮主轴还包括防护结构,所述防护结构包括:


    技术总结
    本发明公开了一种子母砂轮主轴,涉及减薄机技术领域,其中,子母砂轮主轴包括磨头座、研磨结构以及驱动结构,磨头座具有沿第一方向设置的安装腔体,研磨结构包括精磨件及粗磨件,精磨件转动安装于安装腔体内,在精磨件的一端设有精磨部,用以对加工物料进行精磨加工,精磨部上设有开口部,粗磨件沿第一方向滑动安装于精磨件内,且粗磨件的一端对应于开口部内侧设有粗磨部,用以对加工物料进行粗磨加工,驱动结构包括旋转驱动件及直线驱动件,旋转驱动件安装于安装腔体内;本发明方案有效的将减薄加工过程中的粗磨轴及精磨轴结合在一起,不仅结构上紧凑合理,而且能够有效的提高加工的精度。

    技术研发人员:王强,邹余耀,余波,笪玲玲,王童,张杨磊
    受保护的技术使用者:江苏三芯精密机械有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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