切削裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種切削裝置，其能夠降低切屑附著于被加工物的可能性。在具有切削刀具（31）的主軸單元（40）裝配有刀具罩（50），刀具罩（50）在底部具有開口（502），切削刀具（31）的末端從該開口（502）突出，利用該刀具罩（50）覆蓋切削刀具（31）。利用切削液供給構(gòu)件（70）在開口（502）的外周側(cè)向被加工物（1）的上表面供給切削液（L），并且利用抽吸源（90）從形成于刀具罩（50）的排出口（521）抽吸刀具罩（50）內(nèi)的收容部（501）中的空氣。使切削液（L）隨著切削刀具（31）的旋轉(zhuǎn)而通過開口（502）被取入到刀具罩（50）內(nèi)的收容部（501）中，使該切削液（L）通過排出口（521）排出到刀具罩（50）外，從而抑制切削液的飛散。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及例如利用切削刀具對半導(dǎo)體晶片和各種電子部品的基板這樣的薄板 狀的被加工物進(jìn)行切削的切削裝置，特別涉及具有覆蓋切削刀具的刀具罩的切削裝置。 切削裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 例如，在將半導(dǎo)體晶片等被加工物分割成多個芯片的切割裝置等精密切削裝置 中，構(gòu)成為使裝配于高速旋轉(zhuǎn)的主軸的末端的切削刀具切入被加工物來進(jìn)行切削加工。
[0003] 在這種切削裝置中，為了對因切削產(chǎn)生的加工熱進(jìn)行冷卻并將因切削產(chǎn)生的切屑 從被加工物上排出，而一邊向切削刀具供給切削液一邊進(jìn)行切削。特別地，在被加工物為在 表面上形成有CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor :互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體）或CCD (Charge Coupled Device:電荷稱合器件）等攝像器件的晶片、或形成有濾波器 (filter)、光拾波器器件等光器件的基板的情況下，若切屑附著在器件上則會引起器件不 良，因此，對于除去切屑以防止附著是非常重視的。在切屑的除去時，一度附著在被加工物 上并干燥了的切屑在后續(xù)進(jìn)行的清洗工序中進(jìn)行去除是非常困難的，因此，例如如專利文 獻(xiàn)1所公開那樣提出有下述技術(shù)：向切削中的被加工物上表面供給清洗水來防止切屑的附 著。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-231474號公報
[0006] 通常，在一邊供給切削液一邊對被加工物進(jìn)行切削的情況下，因切削產(chǎn)生的切屑 的一部分被取入到切削液中，并隨著切削刀具的旋轉(zhuǎn)而與切削刀具連帶旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在切削中 向切削刀具噴射切削液時，含有與切削刀具連帶旋轉(zhuǎn)的切屑的切削液飛散到被加工物上， 因此被加工物整個面被污染。因此，例如存在下述問題：即使像上述專利文獻(xiàn)所公開那樣向 被加工物上供給清洗水，供給到被加工物上的清洗水的流動也會由于飛散到被加工物上的 切削液而發(fā)生紊亂從而產(chǎn)生清洗不充分的區(qū)域，從而無法將飛散到被加工物整個面的切屑 清洗干凈。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其主要的技術(shù)的課題在于提供一種能夠降低 切屑附著于被加工物的可能性的切削裝置。
[0008] 本發(fā)明的切削裝置的特征在于，其具備：保持構(gòu)件，其保持被加工物；切削刀具， 其對被該保持構(gòu)件保持的被加工物進(jìn)行切削；主軸單元，其包括主軸，該主軸將該切削刀 具支承成能夠旋轉(zhuǎn)；以及刀具罩，其覆蓋該切削刀具，在該刀具罩的底部具有開口，該切削 刀具的末端從該開口突出，該刀具罩被安裝于該主軸單元；，該切削裝置具有切削液供給 構(gòu)件，該切削液供給構(gòu)件在所述開口的外周側(cè)向被加工物的上表面供給切削液，所述刀具 罩在內(nèi)部具有收容所述切削刀具的收容部，在該刀具罩形成有排出口，所述排出口與該收 容部連通并與抽吸源連接，被供給到被加工物的上表面的所述切削液在隨著所述切削刀具 的旋轉(zhuǎn)而通過所述開口被取入到所述收容部中之后，通過所述排出口而排出到所述刀具罩 外。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，在使抽吸源工作的狀態(tài)下，將切削液從切削液供給構(gòu)件供給到被加 工物上表面。被供給到被加工物上表面的切削液流入切削刀具與被加工物相接觸的切削加 工點，并且取入因切削產(chǎn)生的切屑，并從刀具罩的開口進(jìn)入到被抽吸源抽吸而成為負(fù)壓的 刀具罩內(nèi)的收容部。而且切削液在收容部內(nèi)朝向排出口流動，并從排出口排出。根據(jù)本發(fā) 明，由于沒有向切削刀具噴射切削液，所以含有切屑的切削液不會飛散到被加工物上，而是 像上述那樣，取入了因切削產(chǎn)生的切屑的切削液被抽吸到刀具罩內(nèi)而從排出口排出。因此， 降低了切屑附著于被加工物的可能性。
[0010] 本發(fā)明包括下述方式：在所述刀具罩形成有空氣取入通路，所述空氣取入通路向 該刀具罩的外側(cè)開口并與所述排出口連通。根據(jù)該方式，利用抽吸源始終從空氣取入通路 抽吸一定量的外部氣體并導(dǎo)入到排出口。由此，排出口不易完全被切削液封閉，能夠防止切 削液的抽吸量發(fā)生偏差。
[0011] 并且，本發(fā)明包括下述方式：所述切削液供給構(gòu)件具有：切削液供給口，其在所述 開口的外側(cè)形成于所述刀具罩的底部；以及切削液供給通路，其一端與該切削液供給口連 接，并且另一端與切削液供給源連接。根據(jù)該方式，構(gòu)成為將切削液供給構(gòu)件內(nèi)置在刀具罩 內(nèi)，從而實現(xiàn)了省空間化。
[0012] 并且，本發(fā)明包括下述方式：所述切削刀具在外周具有切削刃，所述刀具罩具有 供發(fā)光部插入的發(fā)光部插入孔和供受光部插入的受光部插入孔，使得具有相對置的該發(fā)光 部和該受光部的刀具檢測構(gòu)件的該發(fā)光部和該受光部成為夾著該切削刃相互對置的狀態(tài)， 在所述發(fā)光部插入孔的側(cè)壁形成有出射口，所述出射口向所述收容部開口，使來自所述發(fā) 光部的發(fā)出光向所述受光部射出，在所述受光部插入孔的側(cè)壁形成有入射口，所述入射口 向所述收容部開口，使來自所述發(fā)光部的發(fā)出光入射到所述受光部，在所述刀具罩形成有 發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路和受光部側(cè)外部氣體取入通路，所述發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通 路的一端向該刀具罩的外側(cè)開口，并且所述發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路通過所述發(fā)光部的 發(fā)光面并與所述出射口連通，所述受光部側(cè)外部氣體取入通路的一端向該刀具罩的外側(cè)開 口，并且所述受光部側(cè)外部氣體取入通路通過所述受光部的受光面并與所述入射口連通。
[0013] 根據(jù)該方式，能夠利用具有發(fā)光部和受光部的光學(xué)式的刀具檢測構(gòu)件檢測切削刀 具的切削刃的磨損狀態(tài)和有無破損。并且，在形成于刀具罩的發(fā)光部側(cè)和受光部側(cè)的外部 氣體取入通路分別取入并流過刀具罩的外部氣體，由此，形成了分別通過發(fā)光部的發(fā)光面 和受光部的受光面并連續(xù)至發(fā)光部側(cè)的出射口和受光部側(cè)的入射口的外部氣體的流路。通 過與在該流路中流動的外部氣體接觸，能夠減少污物向發(fā)光面和受光面的附著，其結(jié)果是， 能夠防止切削刃的磨損檢測精度和有無破損的檢測精度的下降。
[0014] 并且，本發(fā)明包括下述方式：裝配所述切削刀具的所述主軸單元為利用空氣軸承 來支承主軸的空氣主軸單元，所述刀具罩具有供該主軸插入的主軸插入部,并且在所述刀 具罩形成有主軸清潔空氣抽吸通路，所述主軸清潔空氣抽吸通路的一端與該主軸插入部連 接并且另一端與抽吸源連接，對排出到該切削刀具側(cè)的空氣進(jìn)行抽吸。
[0015] 根據(jù)該方式，在主軸單元內(nèi)形成空氣軸承的空氣通過主軸插入部而從主軸單元內(nèi) 作為主軸清潔空氣被排出。主軸清潔空氣通過主軸清潔空氣抽吸通路而被抽吸源抽吸，抑 制了向切削刀具側(cè)的流動。因此，降低了在刀具罩內(nèi)的收容部被朝向排出口抽吸的切削液 的流動因主軸清潔空氣而紊亂的可能性。
[0016] 并且，本發(fā)明包括下述方式：所述開口在所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)比在旋 轉(zhuǎn)方向后方側(cè)形成得大，所述收容部具有拓寬部，所述拓寬部包括該切削刀具從下方向上 方旋轉(zhuǎn)的區(qū)域，所述拓寬部從該開口連續(xù)至所述排出口。在切削加工點，切屑隨著切削刀具 的旋轉(zhuǎn)而相對于切削加工點向被加工物的移動方向前方側(cè)流動，因此，被加工物的移動方 向前方側(cè)比移動方向后方側(cè)產(chǎn)生更多切屑。因此，如本方式那樣，通過在刀具罩內(nèi)的收容部 的切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)，設(shè)置比旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)形成得大的拓寬部，能夠更有效地 將被加工物的移動方向前方側(cè)的含有切屑的切削液抽吸到收容部并排出。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明起到這樣的效果：提供一種能夠降低切屑附著于被加工物的可能性的 切削裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的切削裝置和被加工物的立體圖。
[0020] 圖2是該裝置所具備的一個實施方式的切削構(gòu)件的立體圖，是表示將刀具罩從主 軸單元卸下的狀態(tài)的圖。
[0021] 圖3是一個實施方式的切削構(gòu)件的局部剖視側(cè)視圖，是表示由刀具罩實現(xiàn)的切削 液的排出作用的圖。
[0022] 圖4是表示切削構(gòu)件中的切削刀具相對于主軸的安裝結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0023] 圖5中，（a)是一個實施方式的刀具罩的、去掉外側(cè)罩的下部并使上部為剖面的側(cè) 視圖，（b)是一個實施方式的刀具罩的縱剖視圖，（c)是一個實施方式的刀具罩的仰視圖。
[0024] 圖6中，（a)是本發(fā)明的其他實施方式的刀具罩的、去掉外側(cè)罩的下部并使上部為 剖面的側(cè)視圖，（b)是本發(fā)明的其他實施方式的刀具罩的仰視圖。
[0025] 圖7是表示其他實施方式的刀具罩的縱剖視圖。
[0026] 圖8是其他實施方式的切削構(gòu)件的局部剖視側(cè)視圖，是表示由刀具罩實現(xiàn)的切削 液的排出作用的圖。
[0027] 標(biāo)號說明
[0028] 1 :被加工物；
[0029] 10 :切削裝置；
[0030] 18 :保持構(gòu)件；
[0031] 30 :切削構(gòu)件；
[0032] 31 :切削刀具；
[0033] 312:切削刃；
[0034] 40 :主軸單元；
[0035] 42 :主軸；
[0036] 50 :刀具罩；
[0037] 51:內(nèi)側(cè)罩；
[0038] 501 :收容部；
[0039] 502:開口；
[0040] 505 :拓寬部；
[0041] 511 :主軸插入部；
[0042] 513、522、523 :空氣取入通路；
[0043] 514 :發(fā)光部插入孔；
[0044] 515:出射口；
[0045] 516 :發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路；
[0046] 517 :主軸清潔空氣抽吸通路；
[0047] 52 :外側(cè)罩；
[0048] 521:排出口；
[0049] 524 :受光部插入孔；
[0050] 525:入射口；
[0051] 526 :受光部側(cè)外部氣體取入通路；
[0052] 60 :刀具檢測構(gòu)件；
[0053] 61 :發(fā)光部；
[0054] 611 :發(fā)光面；
[0055] 62 :受光部；
[0056] 621 :受光面；
[0057] 70 :切削液供給構(gòu)件；
[0058] 75 :切削液供給通路；
[0059] 751:切削液供給口；
[0060] 80 :切削液供給源；
[0061] 90 :抽吸源；
[0062] L :切削液。

【具體實施方式】
[0063] 下面，參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行說明。
[0064] [ 1 ]切削裝置的整體結(jié)構(gòu)
[0065] 參照圖1，對一個實施方式的切削裝置10的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。切削裝置10例如 優(yōu)選為將半導(dǎo)體晶片等圓板狀的被加工物1分割成多個芯片的裝置。在圖1所示的被加工 物1的正面呈格子狀設(shè)定有多個分割預(yù)定線，被加工物1被沿分割預(yù)定線切斷，從而分割成 多個芯片。
[0066] 這種情況下，被加工物1隔著粘貼帶4以正面?zhèn)嚷冻龅臓顟B(tài)支承于環(huán)狀的框架5 的內(nèi)側(cè)，被加工物1以該狀態(tài)重疊多層地收納于盒C內(nèi)。在切削裝置10內(nèi)，通過保持框架 5來搬送被加工物1。另外，圖1中的X和Y表示水平地相互正交的方向，Z表示鉛直方向。
[0067] 如圖1所示，盒C收納有被框架5支承的多個被加工物1，該盒C以能夠裝卸的方 式安置于盒座12,該盒座12設(shè)置在基座11的角部。盒座12為升降的升降機(jī)式，通過使盒 座12升降而將被加工物1定位在基座11上的規(guī)定的高度的出入位置。被定位在該出入位 置的被加工物1借助于夾緊式的出入構(gòu)件13被向Y2側(cè)抽出，并被臨時放置在定心引導(dǎo)件 15上，該定心引導(dǎo)件15以在左右方向（X方向）上成一對的狀態(tài)配設(shè)在臨時放置位置14。
[0068] 定心引導(dǎo)件15的沿Y方向延伸的截面為L字狀的板狀部件以左右對稱的方式配 設(shè)，定心引導(dǎo)件15以相互靠近或遠(yuǎn)離的方式在X方向上動作。將框架5載置于左右的定心 引導(dǎo)件15,通過使定心引導(dǎo)件15向靠近方向移動來夾住框架5,從而在臨時放置位置14將 被加工物1定位在搬送開始位置。
[0069] 接下來，被加工物1被進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作的第1搬送構(gòu)件16而搬入到圓板狀的保持構(gòu) 件18,該保持構(gòu)件18被定位在搬入搬出位置17 (圖1為該狀態(tài))。保持構(gòu)件18具有保持 面181，該保持面181利用負(fù)壓抽吸作用而水平地抽吸保持被加工物1。在保持構(gòu)件18的 周圍，以固定于保持構(gòu)件18的方式配設(shè)有多個框架夾緊件19。保持面181具有與被加工 物1同等的大小，被加工物1隔著粘貼帶4被載置于保持面181上，并被抽吸保持。并且， 框架5被框架夾緊件19把持并被固定。
[0070] 保持構(gòu)件18以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承在移動臺20上，該移動臺20借助于未圖示的 移動機(jī)構(gòu)而在X方向上移動。保持構(gòu)件18被未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，被加工物1借助 于保持構(gòu)件18的旋轉(zhuǎn)而自轉(zhuǎn)。當(dāng)在保持構(gòu)件18上保持有被加工物1時，利用配設(shè)在搬入 搬出位置17的上方的校準(zhǔn)構(gòu)件21對被加工物1的正面進(jìn)行攝像并進(jìn)行圖案匹配等處理， 從而檢測出分割預(yù)定線。
[0071] 接下來，使移動臺20向XI方向移動而將被加工物1送至加工位置22。在加工位 置22的上方配設(shè)有切削構(gòu)件30。如圖2和圖3所示，切削構(gòu)件30具備：切削刀具31、軸向 與Y方向平行地延伸的主軸單元40、以及刀具罩50。
[0072] 如圖2所示，主軸單元40具有圓筒狀的主軸殼體41和圓柱狀的主軸42,該主軸 42能夠旋轉(zhuǎn)地支承在主軸殼體41內(nèi)，而且該主軸42被支承為軸向與Y方向平行地延伸的 狀態(tài)。關(guān)于主軸42,在Y1側(cè)的端部形成的刀具安裝軸421從主軸殼體41突出，在該刀具安 裝軸421以能夠裝卸的方式安裝有圓板狀的切削刀具31。在主軸殼體41的末端面以能夠 裝卸的方式固定有覆蓋切削刀具31的刀具罩50。
[0073] 切削構(gòu)件30被支承為借助于未圖示的YZ方向驅(qū)動構(gòu)件而在圖1中Y方向上進(jìn)行 分度進(jìn)給且能夠在Z方向上升降。當(dāng)利用校準(zhǔn)構(gòu)件21檢測到被加工物1的分割預(yù)定線時， 通過分度進(jìn)給來進(jìn)行切削刀具31與被檢測到的分割預(yù)定線在Y方向上的位置對準(zhǔn)。
[0074] 在進(jìn)行了切削刀具31與分割預(yù)定線在Y方向上的位置對準(zhǔn)之后，使切削構(gòu)件30 下降并將切削刀具31的下端的刀刃固定在相對于被加工物1的規(guī)定的切入高度位置，使移 動臺20向XI方向移動而對被加工物1進(jìn)行加工進(jìn)給。由此，切削刀具31沿1條分割預(yù)定 線相對地向X2方向移動并同時切入，從而分割預(yù)定線被切斷。接下來，根據(jù)分割預(yù)定線間 的間隔，反復(fù)進(jìn)行使切削構(gòu)件30在Y方向上進(jìn)行進(jìn)給的分度進(jìn)給、和被加工物1向XI方向 的加工進(jìn)給，從而將沿X方向延伸的所有分割預(yù)定線切斷。
[0075] 這種情況下，用于切削的被加工物1在X方向上的加工進(jìn)給僅為XI方向。并且， 如圖3所示，切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向R被設(shè)定為：在隨著加工進(jìn)給的切削刀具31的相對切 削移動方向C的前側(cè)，形成切削刃312從被加工物1的上表面朝向下表面切入的下切。
[0076] 接著，使保持構(gòu)件18旋轉(zhuǎn)90°，將與已切斷的分割預(yù)定線正交的未切斷側(cè)的分割 預(yù)定線設(shè)定為與X方向平行，之后，與上述同樣地切削分割預(yù)定線來進(jìn)行切斷。由此，所有 分割預(yù)定線被切斷，被加工物1被分割成多個芯片。多個芯片為貼附于粘貼帶4的狀態(tài)，保 持了圓板狀的被加工物1的形態(tài)。
[0077] 在被加工物1的切削中，從設(shè)置于刀具罩50的切削液供給構(gòu)件70向被加工物1 的上表面供給切削液。對于切削刀具31和切削液供給構(gòu)件70的結(jié)構(gòu)是與本發(fā)明相關(guān)的， 在后面敘述。
[0078] 如上述那樣，在被加工物1被分割成多個芯片之后，移動臺20向X2方向移動，保 持構(gòu)件18返回搬入搬出位置17,保持構(gòu)件18對被加工物1的保持被解除。接著，被加工物 1被第2搬送構(gòu)件23搬入到清洗構(gòu)件24,該清洗構(gòu)件24配設(shè)在搬入搬出位置17的Y2側(cè)、 且配設(shè)在臨時放置位置14的XI側(cè)，在利用清洗構(gòu)件24進(jìn)行水洗之后，實施干燥處理。然 后，被加工物1被第1搬送構(gòu)件16載置在臨時放置位置14的定心引導(dǎo)件15上進(jìn)行定位， 之后借助于出入構(gòu)件13返回到盒C內(nèi)。
[0079] 以上是針對1個被加工物1的切削處理的循環(huán)，對盒C內(nèi)的所有被加工物1實施 該循環(huán)。
[0080] [2]切削刀具和主軸
[0081] 如圖4所示，上述切削刀具31以能夠裝卸的方式裝配于刀具安裝軸421，該刀具安 裝軸421呈同軸狀形成于主軸42的末端。刀具安裝軸421形成為隨著朝向末端而外徑減小 的圓錐狀，在末端面形成有螺紋孔422。安裝于刀具安裝軸421的切削刀具31構(gòu)成為，在環(huán) 狀的輪轂基座311的單側(cè)(主軸42側(cè)）的外周面固定安裝有環(huán)狀的切削刃312,該切削刀具 31經(jīng)由刀具安裝件32而以能夠裝卸的方式安裝于刀具安裝軸421。刀具安裝件32具有： 圓筒部322,其在軸心形成有供刀具安裝軸421嵌入的錐狀的安裝孔321 ;以及凸緣部323， 其形成于該圓筒部322的軸向中間的外周面，在圓筒部322的比凸緣部323靠末端側(cè)的位 置形成有外螺紋324。
[0082] 為了將切削刀具31裝配至刀具安裝軸421，首先，使刀具安裝件32的安裝孔321 嵌入刀具安裝軸421，將螺栓33旋入螺紋孔422中。刀具安裝件32被螺栓33按壓向主軸 42偵彳，由此，刀具安裝軸421成為被壓入安裝孔321的狀態(tài)，刀具安裝件32被緊固于刀具 安裝軸421。接著，使切削刀具31的輪轂基座311的中心的孔313嵌入刀具安裝件32的 外螺紋324,將螺母34旋入外螺紋324來在按壓的同時緊固輪轂基座311。由此，切削刀具 31經(jīng)由刀具安裝件32被安裝于主軸42的末端的刀具安裝軸421。
[0083] 如上述那樣，主軸單元40具備主軸42,在該主軸42的末端裝配切削刀具31，該主 軸單元40為利用空氣軸承來支承主軸殼體41內(nèi)的主軸42的空氣主軸單元。即，在主軸殼 體41具備空氣供給機(jī)構(gòu)，該空氣供給機(jī)構(gòu)向主軸殼體41內(nèi)部供給高壓空氣而形成在徑向 和軸向上支承主軸42的空氣軸承。并且，在主軸殼體41內(nèi)內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸42的未圖 示的馬達(dá)。該馬達(dá)例如構(gòu)成為具有設(shè)置于主軸42的后端部的轉(zhuǎn)子、和配設(shè)于主軸殼體41 的內(nèi)壁的定子。主軸42被從上述空氣供給機(jī)構(gòu)向主軸殼體41內(nèi)供給的高壓空氣所形成的 空氣軸承支承成能夠旋轉(zhuǎn)，并利用該馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸42。
[0084] [3-1] -個實施方式的刀具罩和切削液供給構(gòu)件
[0085] 在上述主軸殼體41的末端面固定的刀具罩50整體形成為長方體狀，并由在圖1 中Y方向上分割開的內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52合體而構(gòu)成。內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52通過螺紋 固定或磁鐵等構(gòu)件固定為合體狀態(tài)。另外，刀具罩50的形狀不限于長方體狀，例如在圓形 形狀中下端被水平且切去而成的形狀等，根據(jù)需要設(shè)計為各種各樣的形狀。
[0086] 如圖5所不，在使內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52合體的狀態(tài)下，在刀具罩50的內(nèi)部形成 有收容切削刀具31的收容部501。收容部501的內(nèi)表面形成為大致沿著包括切削刀具31、 固定切削刀具31的刀具安裝件32、螺栓33和螺母34的外形形狀的圓形形狀，在切削刀具 31的切削刃312的外周側(cè)配設(shè)有刀具罩50的分割面、即內(nèi)側(cè)罩51與外側(cè)罩52的接合面。 在刀具罩50的底部通過切掉內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52的內(nèi)表面而形成有縫隙狀的開口 502， 切削刀具31的下端的切削刃312從該開口 502突出規(guī)定的量。利用從開口 502突出的切 削刃312對被加工物1進(jìn)行切削。
[0087] 在內(nèi)側(cè)罩51開口形成有供主軸42的刀具安裝軸421插入的主軸插入部511，在將 刀具安裝軸421插入到主軸插入部511中的狀態(tài)下，切削刀具31被收容在收容部501內(nèi)。 在該收容狀態(tài)下，切削刀具31的下端的切削刃312從開口 502突出，切削刀具31的其他部 分被切削刀具31覆蓋。并且，在外側(cè)罩52的頂板形成有與收容部501連通的排出口 521。 抽吸源90通過抽吸管路91而與排出口 521連接。如圖5的（a)所示，在外側(cè)罩52貫通形 成有空氣取入通路522,該空氣取入通路522在圖1中XI側(cè)的側(cè)面開口并與排出口 521連 通。
[0088] 如圖2和圖3所示，在刀具罩50的圖1中的X2側(cè)配設(shè)有切削液供給構(gòu)件70,該切 削液供給構(gòu)件70用于在開口 502的外周側(cè)向被加工物1的上表面供給切削液。切削液供 給構(gòu)件70構(gòu)成為從存儲切削液的切削液供給管道區(qū)71經(jīng)由向下方延伸的切削供給管72， 將切削液自下端的切削液供給口 721向下方排出，切削液供給源80通過供給管路8而與切 削液供給管道區(qū)71連通，該切削液供給源80將純水等切削液送至切削液供給管道區(qū)71。 切削液供給構(gòu)件70通過將切削液供給管道區(qū)71固定于內(nèi)側(cè)罩51或者外側(cè)罩52而被固定 于刀具罩50。
[0089] 將具有上述的結(jié)構(gòu)的刀具罩50固定到主軸殼體41的末端面是這樣實施的：使主 軸42的刀具安裝軸421穿過內(nèi)側(cè)罩51的主軸插入部511，并利用螺紋固定等固定手段將內(nèi) 側(cè)罩51固定到主軸殼體41的末端面，接著，以上述步驟將切削刀具31裝配到安裝軸421， 之后將外側(cè)罩52固定于內(nèi)側(cè)罩51。
[0090] [3-2]-個實施方式的作用
[0091] 接下來，對上述一個實施方式中的刀具罩50和切削液供給構(gòu)件70的作用進(jìn)行說 明。被加工物1的切削是這樣進(jìn)行的：一邊像上述那樣使移動臺20向圖1中XI方向移動 來進(jìn)行加工進(jìn)給，一邊使切削刀具31切入被加工物1，但在切削中，如圖3所示，使切削液從 切削液供給構(gòu)件70的切削液供給口 721排出而在刀具罩50的開口 502的外周側(cè)供給到被 加工物1的上表面上。并且，與此同時地使抽吸源90運(yùn)轉(zhuǎn)，對刀具罩50內(nèi)的收容部501中 的空氣進(jìn)行抽吸而形成負(fù)壓狀態(tài)。
[0092] 如圖3所示，切削液L被供給到切削刀具31的切削移動方向C的前側(cè)的、刀具罩 50的外側(cè)的被加工物1的上表面上。通過使被加工物1向XI方向進(jìn)行加工進(jìn)給，供給到被 加工物1的上表面的切削液L進(jìn)入刀具罩50和被加工物1之間，并流入切削加工點，該切 削加工點是切削刀具31以下切的方式向R方向旋轉(zhuǎn)而切入被加工物1的點。到達(dá)了切削 加工點的切削液中混入因切削產(chǎn)生的切屑，并隨著切削刀具31的旋轉(zhuǎn)而連帶旋轉(zhuǎn)，從開口 502進(jìn)入收容部501。并且，進(jìn)入到收容部501內(nèi)的含有切屑的切削液L由于被抽吸源90 抽吸而從排出口 521排出到刀具罩50外。
[0093] 在上述一個實施方式中，沒有向旋轉(zhuǎn)的切削刀具31直接噴射切削液L，因此，含有 切屑的切削液L不會在被加工物1上飛散，取入了因切削產(chǎn)生的切屑的切削液L會通過開 口 502被抽吸到刀具罩50內(nèi)的收容部501中，并從排出口 521排出。因此，含有切屑的切 削液L不易飛散到刀具罩50的外側(cè)，降低了切屑附著在被加工物1的上表面的可能性。
[0094] 并且，當(dāng)利用抽吸源90對收容部501進(jìn)行抽吸時，外部氣體從與排出口 521連通 的空氣取入通路522被抽吸源90抽吸，被導(dǎo)入到排出口 521并被抽吸走。由此，利用抽吸 源90始終從空氣取入通路522抽吸一定量的外部氣體并導(dǎo)入到排出口 521。因此，排出口 521不易完全被切削液封閉，其結(jié)果是，能夠防止切削液的抽吸量發(fā)生偏差，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定 的切削液的抽吸。
[0095] [4-1]其他實施方式
[0096] 接下來，參照圖6?圖8對其他實施方式的刀具罩50和切削液供給構(gòu)件70進(jìn)行 說明。其他實施方式的刀具罩50的基本結(jié)構(gòu)與上述一個實施方式相同，但以下方面不同。
[0097] 首先，如圖6的（b)所示，開口 502形成于刀具罩50的底部，切削刃312從該開口 502突出，該開口 502形成為：在開口 502中的切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向的前方側(cè)（圖6中為 左側(cè))，寬度比切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)大。即該情況下的開口 502具有：切削刀具31 的旋轉(zhuǎn)方向的后方側(cè)的小開口部503、和與小開口部503連通的切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向前 方側(cè)的大開口部504。
[0098] 在刀具罩50內(nèi)的收容部501中，在切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)具有供切削刀 具31從下方的開口 502向上方旋轉(zhuǎn)的區(qū)域（圖6的（a)中比收容部501的虛線靠左側(cè)的部 分)。在收容部501，從開口 502經(jīng)由該朝上旋轉(zhuǎn)區(qū)域連續(xù)至排出口 521的區(qū)域形成為拓寬 部505,該拓寬部505具有與大開口部504的寬度（圖1中Y方向的間隔)大致相同的寬度。 在該情況下，刀具罩50的頂板的排出口 521跨內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52地配設(shè)，通過將所述 罩51、52合體來形成排出口 521。另一方面，圖6的（a)中比收容部501的虛線靠右側(cè)的部 分為與小開口部503相同的寬度。
[0099] 此外，如圖6的（b)和圖7所不，在內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52的底面的、位于小開口 部503的兩側(cè)的部位，分別形成有槽狀的空氣取入通路513、523,該空氣取入通路513、523 在右側(cè)（圖1中X2側(cè)）的側(cè)面開口并與大開口部504連通。所述空氣取入通路513、523經(jīng) 由大開口部504、收容部501而與排出口 521連通。
[0100] 另外，其他實施方式的切削液供給構(gòu)件70設(shè)置在刀具罩50內(nèi)。即，如圖6所示， 在刀具罩50的底面，以圍繞小開口部503和大開口部504的方式形成有多個切削液供給口 751，在刀具罩50內(nèi)形成有與所述切削液供給口 751連通且相互連通的多個切削液供給通 路75。該實施方式中的切削液供給構(gòu)件70由多個切削液供給口 751和切削液供給通路75 構(gòu)成。多個切削液供給通路75匯聚于在外側(cè)罩52的頂板開口的1個切削液供給通路75， 如圖8所示，切削液供給源80通過供給管路81而與該切削液供給通路75連通。
[0101] 并且，如圖7所不，在內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52的上部分別形成有發(fā)光部插入孔514 和受光部插入孔524,發(fā)光部插入孔514和受光部插入孔524在上表面開口并且為構(gòu)成一 對的狀態(tài)，構(gòu)成刀具檢測構(gòu)件60的發(fā)光部61和受光部62分別插入于所述插入孔514、524 中，從而發(fā)光部61和受光部62成為夾著切削刃312的外周部相互對置的狀態(tài)。
[0102] 刀具檢測構(gòu)件60以發(fā)光部61和受光部62相互對置的狀態(tài)固定在=字狀的支承 框架63的兩端，刀具檢測構(gòu)件60構(gòu)成為從發(fā)光部61出射的檢測光入射到受光部62。在內(nèi) 側(cè)罩51的發(fā)光部插入孔514的收容部501側(cè)的側(cè)壁形成有出射口 515,該出射口 515向收 容部501開口并使來自發(fā)光部61的檢測光的發(fā)出光向受光部62射出，另一方面，在外側(cè)罩 52的受光部插入孔524的收容部501側(cè)的側(cè)壁形成有入射口 525,該入射口 525向收容部 501開口并使來自發(fā)光部61的發(fā)出光入射到受光部62。
[0103] 而且，如圖7所示，在內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè)罩52的支承框架63的內(nèi)側(cè)，分別形成有發(fā) 光部側(cè)外部氣體取入通路516和受光部側(cè)外部氣體取入通路526。發(fā)光部側(cè)外部氣體取入 通路516的一端在內(nèi)側(cè)罩51的上表面開口，并且發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路516通過發(fā)光 部61的發(fā)光面611并與出射口 515連通，受光部側(cè)外部氣體取入通路526的一端在外側(cè)罩 52的上表面口，并且受光部側(cè)外部氣體取入通路526通過受光部62的受光面621并與入射 口 525連通。
[0104] 并且，如圖7所示，在內(nèi)側(cè)罩51形成有主軸清潔空氣抽吸通路517。該主軸清潔 空氣抽吸通路517的一端與主軸插入部511連接，并且另一端與上述抽吸源90連接。為了 防止含有切屑的切削液從主軸插入部511侵入到主軸殼體41內(nèi)，形成主軸殼體41內(nèi)的空 氣軸承的高壓空氣作為主軸清潔空氣被排出。在該實施方式中，像上述那樣被排出到切削 刀具31側(cè)的主軸清潔空氣通過形成于內(nèi)側(cè)罩51的主軸清潔空氣抽吸通路517而被抽吸源 90抽吸。
[0105] [4-2]其他實施方式的作用
[0106] 在上述其他實施方式中，在切削刀具31對被加工物1的切削中，通過使切削液供 給源80運(yùn)轉(zhuǎn)，將切削液送出到刀具罩50內(nèi)的切削液供給通路75,并使切削液從各切削液供 給口 751排出。并且，與此同時地使抽吸源90運(yùn)轉(zhuǎn)，對刀具罩50內(nèi)的收容部501和主軸清 潔空氣抽吸通路517中的空氣進(jìn)行抽吸而形成負(fù)壓狀態(tài)。
[0107] 如圖8所示，從各切削液供給口 751排出的切削液L在刀具罩50的開口 502的外 周側(cè)以圍繞切削刀具31的切削刃312的方式被供給到被加工物1的上表面，被加工物1向 XI方向進(jìn)行加工進(jìn)給，由此該切削液L流入切削加工點，該切削加工點是切削刀具31以下 切的方式向R方向旋轉(zhuǎn)而切入被加工物1的點。到達(dá)了切削加工點的切削液L取入因切削 產(chǎn)生的切屑，并隨著切削刀具31的旋轉(zhuǎn)而連帶旋轉(zhuǎn)，從開口 502進(jìn)入收容部501。并且，進(jìn) 入到收容部501內(nèi)的含有切屑的切削液L被抽吸源90抽吸而從排出口 521排出到刀具罩 50外。因此，含有切屑的切削液L不易飛散到刀具罩50的外側(cè)，降低了切屑附著在被加工 物1的上表面的可能性。
[0108] 并且，在切削刀具31對被加工物1的切削加工點，切屑隨著切削刀具31的旋轉(zhuǎn)而 相對于切削加工點向被加工物1的移動方向前方側(cè)、即加工進(jìn)給方向（XI側(cè))流動，因此，在 被加工物1的移動方向前方側(cè)比移動方向后方側(cè)產(chǎn)生更多切屑。這里，在本實施方式中，刀 具罩50的底面的切削刀具31的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)為大開口部504,并且在收容部501內(nèi)，在 從大開口部504到排出口 521的切削刀具31的朝上旋轉(zhuǎn)區(qū)域形成了拓寬部505,因此，能 夠?qū)⒈患庸の?的移動方向前方側(cè)的含有切屑的切削液L更有效地抽吸到收容部501并排 出。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高減少切屑向被加工物1的上表面附著的效果。
[0109] 并且，切削刀具31對被加工物1的切削加工點比切削刀具31的中心靠切削移動 方向前側(cè)（圖3中C側(cè))，在開口 502,在該前側(cè)形成有小開口部503,開口 502變小。因此， 能夠防止供給到切削加工點的切削液L被過多地抽吸到刀具罩50內(nèi)，從而向切削加工點供 給切削所需的足夠量的切削液L。
[0110] 并且，由于利用在刀具罩50內(nèi)形成的切削液供給口 751和切削液供給通路75來 構(gòu)成切削液供給構(gòu)件70,所以與上述一個實施方式相比實現(xiàn)了省空間化。而且，由于能夠向 切削加工點的附近供給切削液L，所以得到了這樣的優(yōu)點：能夠減小將切削液L供給到被加 工物1上而形成的切削液液滴部。有時因切削產(chǎn)生的切屑會浮游在切削液液滴部中，但若 該切削液滴部大的話，則會產(chǎn)生下述問題：切削液L不易被抽吸到刀具罩50內(nèi)，并且切屑遠(yuǎn) 離開口 502的量變多而容易附著于被加工物1?？墒?，在本實施方式中，像上述那樣在刀具 罩50內(nèi)形成有切削液供給構(gòu)件70而能夠?qū)⑶邢饕篖供給到切削加工點的附近，所以能夠 減小切削液液滴部，因此，切削液液滴部不易變大，從而抑制了上述問題的產(chǎn)生。
[0111] 并且，外部氣體從在刀具罩50的底面形成的空氣取入通路513、523被抽吸源90 抽吸，經(jīng)由開口 502、收容部501導(dǎo)入到排出口 521。由此，與上述一個實施方式同樣地，利 用抽吸源90始終抽吸一定量的外部氣體并導(dǎo)入到排出口 521，從而排出口 521不易完全被 切削液封閉，實現(xiàn)了切削液的抽吸量偏差的防止以及穩(wěn)定的切削液的抽吸。
[0112] 并且，在刀具檢測構(gòu)件60中，通常從發(fā)光部61射出的檢測光通過出射口 515,被切 削刃312遮擋而無法入射到受光部62,而當(dāng)切削刃312磨損或破損時，檢測光能夠經(jīng)由收容 部501、入射口 525入射到受光部62。當(dāng)由受光部62確認(rèn)到檢測光的入射時，則判斷為切 削刃312磨損或破損，從而進(jìn)行切削刀具31的檢查或者更換。
[0113] 這里，由于作為發(fā)光部61和受光部62的表面的發(fā)光面611和受光面621分別通 過出射口 515和入射口 525而與收容部501連通，所以有時被切削液L附著而污染，導(dǎo)致發(fā) 光量和受光量下降，因此導(dǎo)致檢測精度的下降?？墒?，在本實施方式中，在內(nèi)側(cè)罩51和外側(cè) 罩52分別形成的發(fā)光部61側(cè)和受光部62側(cè)的外部氣體取入通路516、526的空氣被抽吸 源90抽吸而取入流進(jìn)了外部氣體，由此，形成了分別通過發(fā)光部61的發(fā)光面611和受光部 62的受光面621并連續(xù)至發(fā)光部61側(cè)的出射口 515和受光部62側(cè)的入射口 525的外部氣 體的流路。通過與在該流路中流動的外部氣體接觸，能夠降低污物在發(fā)光面611和受光面 621的附著，其結(jié)果是，能夠防止用于檢測切削刃312的磨損和破損的檢測精度的下降。
[0114] 并且，像上述那樣，從主軸插入部511排出到切削刀具31側(cè)的主軸清潔空氣通過 在內(nèi)側(cè)罩51形成的主軸清潔空氣抽吸通路517而被抽吸源90抽吸，因此，抑制了主軸清潔 空氣流動到切削刀具31側(cè)。因此，降低了在刀具罩50內(nèi)的收容部501被朝向排出口 521 抽吸的切削液L的流動因主軸清潔空氣而紊亂的可能性。
[0115] 另外，上述切削刀具31是切削刃312設(shè)置在外周的形式，但本發(fā)明的切削刀具31 不限定于這樣的形式，例如還包括切削刃312設(shè)置到旋轉(zhuǎn)軸附近的形式等。此外，用于將外 部氣體導(dǎo)入到排出口 521而抑制排出口 521被切削液封閉的空氣取入通路的形成部位也是 任意的，不限定于上述實施方式。
[0116] 而且，形成于刀具罩50的排出口 521也不限定于形成于外側(cè)罩52、或者跨外側(cè)罩 52和內(nèi)側(cè)罩51地形成的形態(tài)，也可以形成于內(nèi)側(cè)罩51，其形成部位也不限于頂板，可以適 當(dāng)選擇。例如，可以在外側(cè)罩52的被加工物1進(jìn)行加工進(jìn)給的前側(cè)即圖1中XI側(cè)的側(cè)面 形成排出口，由此，與在頂板形成的情況相比，能夠以更少的抽吸量來抽吸排出含有切屑的 切削液。
【權(quán)利要求】
1. 一種切削裝置，其特征在于， 所述切削裝置具備： 保持構(gòu)件，其保持被加工物； 切削刀具，其對被該保持構(gòu)件保持的被加工物進(jìn)行切削； 主軸單元，其包括主軸，該主軸將該切削刀具支承成能夠旋轉(zhuǎn)； 刀具罩，其覆蓋該切削刀具，在該刀具罩的底部具有開口，該切削刀具的末端從該開口 突出，該刀具罩被安裝于該主軸單元；以及 切削液供給構(gòu)件，其在所述開口的外周側(cè)向被加工物的上表面供給切削液， 所述刀具罩在內(nèi)部具有收容所述切削刀具的收容部，在該刀具罩形成有排出口，所述 排出口與該收容部連通并與抽吸源連接， 被供給到被加工物的上表面的所述切削液在隨著所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)而通過所述開 口被取入到所述收容部中之后，通過所述排出口而排出到所述刀具罩外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 在所述刀具罩形成有空氣取入通路，所述空氣取入通路向該刀具罩的外側(cè)開口并與所 述排出口連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 所述切削液供給構(gòu)件具有： 切削液供給口，其在所述開口的外側(cè)形成于所述刀具罩的底部；以及 切削液供給通路，其一端與該切削液供給口連接，并且另一端與切削液供給源連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 所述切削刀具在外周具有切削刃， 所述刀具罩具有供發(fā)光部插入的發(fā)光部插入孔和供受光部插入的受光部插入孔，使得 具有相對置的該發(fā)光部和該受光部的刀具檢測構(gòu)件的該發(fā)光部和該受光部成為夾著該切 削刃相互對置的狀態(tài)， 在所述發(fā)光部插入孔的側(cè)壁形成有出射口，所述出射口向所述收容部開口，使來自所 述發(fā)光部的發(fā)出光向所述受光部射出， 在所述受光部插入孔的側(cè)壁形成有入射口，所述入射口向所述收容部開口，使來自所 述發(fā)光部的發(fā)出光入射到所述受光部， 在所述刀具罩形成有發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路和受光部側(cè)外部氣體取入通路， 所述發(fā)光部側(cè)外部氣體取入通路的一端向該刀具罩的外側(cè)開口，并且所述發(fā)光部側(cè)外 部氣體取入通路通過所述發(fā)光部的發(fā)光面并與所述出射口連通， 所述受光部側(cè)外部氣體取入通路的一端向該刀具罩的外側(cè)開口，并且所述受光部側(cè)外 部氣體取入通路通過所述受光部的受光面并與所述入射口連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 裝配所述切削刀具的所述主軸單元為利用空氣軸承來支承主軸的空氣主軸單元， 所述刀具罩具有供該主軸插入的主軸插入部，并且在所述刀具罩形成有主軸清潔空氣 抽吸通路，所述主軸清潔空氣抽吸通路的一端與該主軸插入部連接并且另一端與抽吸源連 接，對排出到該切削刀具側(cè)的空氣進(jìn)行抽吸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 所述開口在所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)比在旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)形成得大， 所述收容部具有拓寬部，所述拓寬部包括該切削刀具從下方向上方旋轉(zhuǎn)的區(qū)域，所述 拓寬部從該開口連續(xù)至所述排出口。
【文檔編號】B28D5/02GK104108140SQ201410133391
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】邁克爾·加德 申請人:株式會社迪思科