一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀的制作方法

1.本实用新型涉及蓝宝石单晶加工技术领域，具体涉及一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀。


背景技术：

2.蓝宝石的组成为氧化铝(al2o3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。蓝宝石晶体化学性质非常稳定，一般不溶于水和不受酸、碱腐蚀，同时蓝宝石晶体硬度很高，为莫氏硬度9级，仅次于最硬的金刚石。由于蓝宝石的光学穿透带很宽，具有很好的透光性。因此被大量用在光学原件、红外装置、高强度镭射晶片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。
3.目前超高亮度led的品质取决于氮化镓磊晶的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石c面与
ⅲ‑ⅴ
和
ⅱ‑ⅵ
沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合氮化镓磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作led的关键材料。根据不同产品的技术要求，蓝宝石晶体在掏棒加工过程中，需要有效的增加出材。目前晶体掏棒所应用的筒刀为有齿筒刀，刀齿间存在断点，掏取非平面晶体时，刀齿间的断点持续与晶体表面接触产生磕碰，易使刀齿脱落，需先对晶体进行平面预加工；另一方面，设备的冷却水水压恒定，随着掏棒位置的逐渐加深，排血行程逐渐增大，对于深处的晶体碎屑无法充分排出，易导致晶棒划伤。
4.综上所述，现有筒刀的刀齿间存在断点，掏取非平面晶体时，刀齿间的断点持续与晶体表面接触产生磕碰，易使刀齿脱落；并且排屑的性能较差的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决现有筒刀的刀齿间存在断点，掏取非平面晶体时，刀齿间的断点持续与晶体表面接触产生磕碰，易使刀齿脱落；并且排屑的性能较差的问题，而提出一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀。
6.本实用新型的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其组成包括刀柄1、卡点机构2、刀体3和刀刃6；
7.刀体3的顶端设有刀柄1，刀柄1的圆周外表面上均匀的设有两个盲孔，且每个盲孔的内部设有卡点机构2，刀体3的底端设有刀刃6；
8.进一步的，所述的刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4；
9.进一步的，所述的刀体3上每条螺旋式凹槽4的末端加工有通孔5；
10.进一步的，所述的每两条螺旋式凹槽4的末端通孔5之间的间隔角度相同；
11.进一步的，所述的刀刃6为环形金刚石刀刃；
12.进一步的，所述的卡点机构2包括卡头7和弹簧8；卡头7的一端与弹簧8的一端连接；
13.进一步的，所述的弹簧8的另一端与刀柄1上盲孔的内部底面固定连接；
14.进一步的，所述的卡头7与刀柄1上盲孔的内部滑动连接；
15.进一步的，此种结构的筒刀相较于常规筒刀，刀柄1两侧增加设有卡点机构2，简化了筒刀安装步骤；由于取消了刀齿设计，改为环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，不需要对晶锭进行平面预加工；利用刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，能够有效排出深处的碎屑。
16.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
17.本实用新型克服了现有技术的缺点，此种结构的筒刀相较于常规筒刀，刀柄两侧增加设有卡点机构，简化了筒刀安装步骤；由于取消了刀齿设计，改为环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，不需要对晶锭进行平面预加工；利用刀体的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，并且再结合每条螺旋式凹槽的末端加工有通孔，可有效的增加冷却水水流的冲击力，提高筒刀的排屑性能；从而大大的提高了加工效率。
附图说明
18.图1是本实用新型所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀的主剖视图；
19.图2是本实用新型所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀中卡点机构的主视图。
具体实施方式
20.具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其组成包括刀柄1、卡点机构2、刀体3和刀刃6；
21.刀体3的顶端设有刀柄1，刀柄1的圆周外表面上均匀的设有两个盲孔，且每个盲孔的内部设有卡点机构2，刀体3的底端设有刀刃6；
22.本具体实施方式，此种结构的筒刀相较于常规筒刀，刀柄1两侧增加设有卡点机构2，简化了筒刀安装步骤；由于取消了刀齿设计，改为环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，不需要对晶锭进行平面预加工；利用刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，能够有效排出深处的碎屑。
23.具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4；
24.本具体实施方式，采用刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，
加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，能够有效排出深处的碎屑。
25.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的刀体3上每条螺旋式凹槽4的末端加工有通孔5；
26.本具体实施方式，采用刀体3上每条螺旋式凹槽4的末端加工有通孔5，可有效的增加冷却水水流的冲击力，提高筒刀的排屑性能。
27.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的每两条螺旋式凹槽4的末端通孔5之间的间隔角度相同。
28.具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的刀刃6为环形金刚石刀刃；
29.本具体实施方式，采用刀刃6为环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，不需要对晶锭进行平面预加工，提高了加工效率。
30.具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的卡点机构2包括卡头7和弹簧8；卡头7的一端与弹簧8的一端连接。
31.具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的弹簧8的另一端与刀柄1上盲孔的内部底面固定连接。
32.具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述的筒刀的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，所述的卡头7与刀柄1上盲孔的内部滑动连接。
33.工作原理
34.此种结构的筒刀相较于常规筒刀，刀柄1两侧增加设有卡点机构2，简化了筒刀安装步骤；由于取消了刀齿设计，改为环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，不需要对晶锭进行平面预加工；利用刀体3的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽4，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，能够有效排出深处的碎屑。

技术特征：
1.一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：它包括刀柄(1)、卡点机构(2)、刀体(3)和刀刃(6)；刀体(3)的顶端设有刀柄(1)，刀柄(1)的圆周外表面上均匀的设有两个盲孔，且每个盲孔的内部设有卡点机构(2)，刀体(3)的底端设有刀刃(6)。2.根据权利要求1所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的刀体(3)的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽(4)。3.根据权利要求2所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的刀体(3)上每条螺旋式凹槽(4)的末端加工有通孔(5)。4.根据权利要求3所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：每两条螺旋式凹槽(4)的末端通孔(5)之间的间隔角度相同。5.根据权利要求1所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的刀刃(6)为环形金刚石刀刃。6.根据权利要求1所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的卡点机构(2)包括卡头(7)和弹簧(8)；卡头(7)的一端与弹簧(8)的一端连接。7.根据权利要求6所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的弹簧(8)的另一端与刀柄(1)上盲孔的内部底面固定连接。8.根据权利要求7所述的一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，其特征在于：所述的卡头(7)与刀柄(1)上盲孔的内部滑动连接。

技术总结
一种用于蓝宝石晶锭非平面掏棒的无齿筒刀，涉及蓝宝石单晶加工技术领域。为解决现有筒刀的刀齿间存在断点，掏取非平面晶体时，刀齿间的断点持续与晶体表面接触产生磕碰，易使刀齿脱落；并且排屑的性能较差的问题。由于刀刃采用环形金刚石刀刃，可直接对任意形态晶体直接掏棒，无需预加工；利用刀体的圆周外表面上均匀的加工有多条螺旋式凹槽，在旋转过程中能够对冷却水产生向下的压力，对冷却水不断加压，随着掏棒位置的不断深入，加压行程不断增加，使冷却水压力能够与掏棒深度保持正比关系，并且再结合每条螺旋式凹槽的末端加工有通孔，可有效的增加冷却水水流的冲击力，提高筒刀的排屑性能。本实用新型适用于蓝宝石单晶加工。工。工。


技术研发人员：左洪波 杨鑫宏 阎哲华 李双双
受保护的技术使用者：哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司
技术研发日：2022.12.20
技术公布日：2023/7/14