專利名稱：加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為加工工具具有薄壁環(huán)狀切削刀片的切削裝置這樣的加工裝置，更詳細(xì)地說，涉及具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的安裝部件、安裝在該安裝部件上的工具支持部件、以及被固定在安裝部件上且將工具支持部件固定在安裝部件上的固定部件的加工裝置。
背景技術(shù)：
作為具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的加工工具的精密加工裝置的典型例，可以例舉適用于半導(dǎo)體晶片切削的、也被稱為切丁機(jī)(dicer)的切削裝置。這樣的切削裝置如日本特開2002-219648號公報(bào)和特開2003-165036號公報(bào)中公開的那樣，具有可旋轉(zhuǎn)自如地安裝的旋轉(zhuǎn)軸、和在該安裝軸上裝卸自如地固定的安裝部件。在安裝部件上安裝著工具支持部件，還固定著用于將工具支持部件固定在安裝部件上的固定部件。更詳細(xì)地說，安裝部件具有圓筒形狀的安裝外周面，另一方面，在工具支持部件上形成有圓筒形狀的貫通安裝孔，通過將貫通安裝孔嵌裝在安裝外周面上，工具安裝部件被安裝在安裝部件上。在固定部件上形成著形成有母螺紋的貫通孔，另一方面，在安裝部件上形成有位于安裝外周面的前側(cè)的公螺紋，通過在公螺紋上螺紋結(jié)合母螺紋，固定部件被固定在安裝部件上。在安裝部件上還形成有位于安裝外周面的后側(cè)的環(huán)狀法蘭面，當(dāng)固定部件被固定在安裝部件上時(shí)，工具支持部件被夾持在安裝部件的環(huán)狀法蘭面和固定部件的后面之間，由此，工具支持部件被堅(jiān)固地被固定在安裝部件上。薄壁環(huán)狀切削刀片被固定在工具支持部件上，或者被夾持在工具支持部件和安裝部件之間。
在如上所述的切削裝置中，為了精密切削，重要的是盡可能避免相對于旋轉(zhuǎn)軸的切削刀片的偏心、進(jìn)而相對于安裝部件的工具支持部件的偏心。為此，將安裝部件的安裝外周面的外徑(D1)和工具支持部件的安裝孔的內(nèi)徑(D4)之差(D4-D1)設(shè)定為5至20μm左右的充分小的值。
根據(jù)本發(fā)明者等的經(jīng)驗(yàn)，在如上所述的現(xiàn)有的切削裝置中存在如下的問題。在將工具支持部件的安裝孔嵌裝在安裝部件的安裝外周面上時(shí)，實(shí)際上不可能將安裝外周面的中心軸線和安裝孔的中心軸線完全重合緊固并使工具支持部件相對于安裝部件在中心軸線方向上移動，而是在安裝孔的中心軸線相對于安裝外周面的中心軸線稍微傾斜的狀態(tài)下，工具支持部件相對于安裝部件移動。并且，安裝孔的邊緣推壓在安裝外周面上移動，即具有產(chǎn)生所謂咬接(drag)的傾向。如果產(chǎn)生咬接，在安裝外周面上的安裝孔的圓滑的嵌合被阻礙，還會損傷安裝外周面和/或安裝孔的邊緣。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，對作為加工工具具有薄壁環(huán)狀切削刀片的切削裝置這樣的加工裝置施加改良，避免產(chǎn)生在安裝部件的安裝外周面上嵌合工具支持部件的安裝孔時(shí)的咬接。
本發(fā)明者進(jìn)行銳意研究的結(jié)果，發(fā)明了通過將安裝部件的安裝外周面做成獨(dú)特形狀而實(shí)現(xiàn)上述主要目的的結(jié)構(gòu)。
即，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)上述主要目的的加工裝置，具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的安裝部件、被安裝在該安裝部件上的工具支持部件、以及被固定在該安裝部件上且將該工具支持部件固定在該安裝部件上的固定部件，該安裝部件具有大致圓筒形狀的安裝外周面，在該工具支持部件上形成有圓筒形狀的貫通安裝孔，通過將該工具支持部件的該安裝孔嵌裝到該安裝部件的該安裝外周面上，將該工具支持部件安裝在該安裝部件上，而且，該安裝部件的該安裝外周面具有在中心軸線方向上依次排列的引導(dǎo)區(qū)、支持區(qū)、以及退避區(qū)，該支持區(qū)是外徑為D1的圓筒形狀，該引導(dǎo)區(qū)的外徑D2朝著該支持區(qū)增大至D1，該退避區(qū)的外徑D3隨著遠(yuǎn)離該支持區(qū)而從D1開始減小，該工具支持部件的該安裝孔的內(nèi)徑為D4，D4比D1大，該安裝外周面的該支持區(qū)的中心軸線方向長度為W1，W1小于等于 D4-D1希望是5～20μm(5μm≤D4-D1≤20μm)，特別希望是5～10μm(5μm≤D4-D1≤10μm)。希望該安裝孔的中心軸線方向長度為W2，W2大于等于W1(W2≥W1)。希望該安裝外周面的該引導(dǎo)區(qū)的中心軸線方向剖面形狀是圓弧，該圓弧的曲率半徑小于等于D1/2。希望該安裝部件可裝卸自如地被固定于可旋轉(zhuǎn)自如地安裝的旋轉(zhuǎn)軸上；在上述工具支持部件上固定著薄壁環(huán)狀切削刀片，或者薄壁環(huán)狀切削刀片被夾持在該安裝部件和該工具支持部件之間。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的加工裝置的最佳實(shí)施方式中的、與切削刀片的安裝有關(guān)的構(gòu)件的分解立體圖。
圖2是圖1所示構(gòu)件的組裝剖面圖。
圖3是將圖1所示的構(gòu)件的一部分放大表示的放大剖面圖。
圖4是用于說明避免在圖1所示的構(gòu)件中的安裝外周面與安裝孔之間產(chǎn)生咬接的原理的模式圖。。
圖5A、5B、5C是表示在圖1所示的構(gòu)件中的、在安裝部件上安裝工具支持部件時(shí)的工具支持部件動作的剖面圖。
圖6A、6B、6C是將圖5A、5B、5C的一部分放大表示的放大剖面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的加工裝置的變形實(shí)施方式中的、與切削刀片的安裝有關(guān)的構(gòu)件的分解立體圖。
圖8是圖7所示的構(gòu)件的組裝剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的加工裝置的最佳實(shí)施方式。
圖1和圖2表示作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的加工裝置的最佳實(shí)施方式的切削裝置的構(gòu)件一部分，即與薄壁環(huán)狀切削刀片的安裝有關(guān)的構(gòu)件。切削裝置的整體結(jié)構(gòu)在上述的日本特開2002-219648號公報(bào)和特開2003-165036號公報(bào)中已公開，因此，本說明書中引用上述公開內(nèi)容，并省略其說明。
若參照圖1和圖2說明，圖示的切削裝置具有殼體2，在該殼體2上旋轉(zhuǎn)自如地安裝著旋轉(zhuǎn)軸4。旋轉(zhuǎn)軸4的前端部超過殼體2的嵌表面而向前方延伸。在殼體2內(nèi)配設(shè)有可以是電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源(未圖示)，向該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源施加動力，則旋轉(zhuǎn)軸4高速旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)軸4的前端部形成有朝著前端其外徑逐漸減小的圓錐臺形狀的錐形部8，并且，在比該錐形部8更位于前端側(cè)的較小直徑的圓筒形狀部的外周面上，形成有公螺紋10。另一方面，如圖2明確所示，在安裝部件6的中央，形成有朝著前方(圖2中的左側(cè))其內(nèi)徑逐漸減小的圓錐臺形狀的錐形孔12。旋轉(zhuǎn)軸4的錐形部8的錐角和安裝部件6的錐形孔12的錐角實(shí)質(zhì)上相同。在旋轉(zhuǎn)軸4的錐形部8上嵌裝安裝部件6的錐形孔12，從而在旋轉(zhuǎn)軸4上安裝安裝部件6。然后，在旋轉(zhuǎn)軸4的公螺紋10上螺紋結(jié)合作為固定機(jī)構(gòu)的螺母部件14，將安裝部件6強(qiáng)制推向后方(圖2中的右側(cè))，這樣，使安裝部件6的錐形孔12充分地緊密接觸在旋轉(zhuǎn)軸4的錐形部8上，從而將安裝部件6堅(jiān)固地固定在旋轉(zhuǎn)軸4上。在環(huán)狀的螺母部件14的中央部形成有貫通母螺紋孔16，并且，在周向上隔著間隔形成有4個(gè)小盲孔18。在將螺母部件14螺紋結(jié)合到旋轉(zhuǎn)軸4上時(shí)，可以使夾具(未圖示)卡合在小盲孔18中。如果需要，也可以將旋轉(zhuǎn)軸4和安裝部件6一體形成，來替代在旋轉(zhuǎn)軸4上裝卸自如地固定分體形成的安裝部件6的結(jié)構(gòu)參照圖1和圖2繼續(xù)說明，在安裝部件6的后部(圖2中的右側(cè))形成有向半徑方向突出的環(huán)狀突出部20，該環(huán)狀突出部20的前表面(圖2中的左面)周緣部稍微向前方突出，該前表面限定著安裝部件6的、相對于中心軸線實(shí)質(zhì)上垂直的環(huán)狀抵接面22。安裝部件6的前部(圖2中的左部)形成有大致圓筒形狀的安裝外周面24。關(guān)于該安裝外周面24，在后面更加詳細(xì)地說明。在安裝部件6的、比安裝外周面24更位于前側(cè)的圓筒形狀的外周面上，形成有公螺紋26。
在安裝部件6上安裝工具支持部件28，而且，還在安裝部件6上安裝著用于堅(jiān)固地固定工具支持部件28的固定部件30。圖示的實(shí)施方式的工具支持部件28整體上是環(huán)形，在其中央部形成有貫通安裝孔32。若參照圖1、圖2和圖3進(jìn)行說明，則安裝孔32的主要部分是內(nèi)徑為D4、中心軸線方向的長度為W2的圓筒形狀。安裝孔32的前端和后端具有倒角。工具支持部件28的后表面相對于工具支持部件28的中心軸線實(shí)質(zhì)上垂直，在該后表面的外周邊緣部固定安裝著薄壁環(huán)狀切削刀片34。切削刀片34的外周邊緣部超過工具支持部件28的外周邊緣向半徑方向外側(cè)突出著。這樣的切削刀片34，最好是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的電鑄法(即，在被電鍍到工具支持部件28的期望面上的、例如鎳那樣的適當(dāng)金屬中分散金剛石顆粒的方法)在工具支持部件28的期望部位一體形成。固定部件30由環(huán)狀的螺母部件構(gòu)成，其中央部形成有貫通母螺紋孔36，而且，還在周向上隔著間隔形成有4個(gè)小盲孔38。
如圖2所示，工具支持部件28通過將其安裝孔32嵌裝在安裝部件6的安裝外周面24上而被安裝到安裝部件6上。然后，將固定部件30的母螺紋孔36螺紋結(jié)合在安裝部件6的公螺紋26上，使固定部件30安裝在安裝部件6上，工具支持部件28被夾持在安裝部件6的環(huán)狀抵接面22和固定部件30之間，這樣，工具支持部件28堅(jiān)固地被固定在安裝部件6上。在將固定部件30的母螺紋孔36螺紋結(jié)合在安裝部件6的公螺紋26上時(shí)，可以將夾具(未圖示)卡合在小盲孔38中。
若參照圖1、圖2和圖3繼續(xù)說明，則重要的是，配設(shè)在安裝部件6上的安裝外周面24具有依次排列的引導(dǎo)區(qū)24a、支持區(qū)24b、及退避區(qū)24c。支持區(qū)24b是圓筒形狀，具有外徑D1和中心軸線方向長度W1。引導(dǎo)區(qū)24a的外徑D2朝著支持區(qū)24b逐漸增大至D1。在圖示的實(shí)施方式中，在中心軸線方向剖面圖中，最好是，引導(dǎo)區(qū)24a的外周面是圓弧，該圓弧的中心位于使引導(dǎo)區(qū)24a和支持區(qū)24b的邊界線相對于中心軸線實(shí)質(zhì)上垂直地延伸的直線上，其曲率半徑為D1/2以下。退避區(qū)24c的外徑D3隨著遠(yuǎn)離支持區(qū)24b而逐漸減小。退避區(qū)24c的外周面例如可以是圓錐臺形狀。
將安裝部件6的安裝外周面24的支持區(qū)24b的上述外徑D1，設(shè)定成比工具支持部件28的安裝孔32的內(nèi)徑D4稍小是很重要的，希望是D4-D1為5～20μm(5μm≤D4-D1≤20μm)，最好是5～10μm(5μm≤D4-D1≤10μm)。而且，重要的是，支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1為 以下(W1≤D42-D12).]]>如果參照圖4說明這一點(diǎn)，則圖4中用雙點(diǎn)劃線表示的圓X的直徑與安裝外周面24的支持區(qū)24b的直徑D1相同，用雙點(diǎn)劃線表示的圓Y的直徑與安裝孔32的內(nèi)徑D4實(shí)質(zhì)上相同。二根直線Z是在直徑方向上相對的兩點(diǎn)處的圓X的切線。圖4中，直線Z與圓Y交叉的兩點(diǎn)間的直線Z的長度是 從圖4可以知道，如果直線Z的長度(即安裝外周面24的支持區(qū)24b的中心軸線方向長度)W1是 以下，即使直線Z以圓X的中心為傾動中心向任意方向傾動(即，支持區(qū)24b相對于工具支持部件28向任意方向相對地傾動)，直線Z也不會對圓Y產(chǎn)生干涉。因此，可以知道，即使安裝孔32相對于安裝外周面24向任意方向相對地傾動，安裝孔32的內(nèi)周面也不會與安裝外周面24產(chǎn)生咬接。換言之，如果安裝外周面24的支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1為 以下，在將工具支持部件28的安裝孔32嵌裝到安裝部件6的安裝外周面24上時(shí)，即使工具支持部件28傾動，也能夠可靠地避免工具支持部件28的安裝孔32的邊緣與安裝外周面24的支持區(qū)24b咬接。如果直線Z的長度(即，安裝外周面24的支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1)超過 則直線Z會干涉到圓Y(即，如果工具支持部件28相對于支持區(qū)24b傾動，則直線Z干涉到圓Y)。因此，有可能在安裝外周面24的支持區(qū)24b與安裝孔32之間產(chǎn)生咬接。
為了穩(wěn)定地支持工具安裝部件28、且盡可能地提高安裝外周面24的支持區(qū)24b的強(qiáng)度，希望支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1盡可能長。因此，特別希望將支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1設(shè)定為 或比其稍小的值。而且，安裝孔32的中心軸線方向長度W2，希望是支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1以上(W2≥W1).
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的加工裝置中，在將工具支持部件28的安裝孔32嵌裝到安裝部件6的安裝外周面24上時(shí)，如圖5A及圖6A所示，即使安裝孔32的中心軸線相對于安裝外周面24的中心軸線稍微傾斜，在安裝外周面24的支持區(qū)24b的中心軸線方向長度W1被設(shè)定成 以下(W1≤D42-D12)]]>的情況下，能可靠地避免咬接，如圖5B及圖6B和圖5C及圖6C所示，通過工具支持部件28的后表面與安裝部件6的環(huán)狀抵接面22抵接，可以適當(dāng)?shù)匦拚ぞ咧С植考?8的傾斜。
圖7及圖8表示安裝部件、工具支持部件及切削刀片的變形實(shí)施方式。在圖7及圖8所示的實(shí)施方式中，在安裝部件106上形成有位于環(huán)狀抵接面122和安裝外周面124之間的圓筒形狀的安裝外周面140。薄壁環(huán)狀切削刀片134與工具支持部件128分別形成，該薄壁環(huán)狀切削刀片134被安裝在安裝部件106的安裝外周面140上。在工具支持部件128上，在其后表面的外周邊緣部形成有向后方突出的環(huán)狀突出部142。當(dāng)在安裝部件106的安裝外周面124上按規(guī)定安裝工具支持部件128時(shí)，工具支持部件128的環(huán)狀突出部142與切削刀片的前表面抵接，切削刀片134被夾持在安裝部件106的環(huán)狀抵接面122和工具支持部件128的環(huán)狀突出部142之間，這樣，被堅(jiān)固地固定在希望部位。在切削刀片134的中央部形成的貫通孔的內(nèi)徑，希望設(shè)定成比安裝部件106的圓筒形狀的安裝外周面104的外徑大5～20μm，尤其希望大5至10μm左右。工具支持部件128的環(huán)狀突出部142的內(nèi)徑可以設(shè)定成比安裝部件106的安裝外周面140的外徑稍大。希望安裝部件106的安裝外周面124和工具支持部件128的安裝孔132，與圖1至圖3所示實(shí)施方式中的安裝外周面24及安裝孔32實(shí)質(zhì)上相同。圖7及圖8所示的實(shí)施方式的其它結(jié)構(gòu)與圖1至圖3所示的實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上相同，對于這些結(jié)構(gòu)，為了避免重復(fù)說明，省略其說明。
權(quán)利要求
1.一種加工裝置，具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的安裝部件、被安裝在該安裝部件上的工具支持部件、以及被固定在該安裝部件上且將該工具支持部件固定在該安裝部件上的固定部件，該安裝部件具有大致圓筒形狀的安裝外周面，在該工具支持部件上形成有圓筒形狀的貫通安裝孔，通過將該工具支持部件的該安裝孔嵌裝到該安裝部件的該安裝外周面上，將該工具支持部件安裝在該安裝部件上，其特征在于，該安裝部件的該安裝外周面具有在中心軸線方向上依次排列的引導(dǎo)區(qū)、支持區(qū)、以及退避區(qū)，該支持區(qū)是外徑為D1的圓筒形狀，該引導(dǎo)區(qū)的外徑D2朝著該支持區(qū)增大至D1，該退避區(qū)的外徑D3隨著遠(yuǎn)離該支持區(qū)而從D1開始減小，該工具支持部件的該安裝孔的內(nèi)徑為D4，D4比D1大，該安裝外周面的該支持區(qū)的中心軸線方向長度為W1，W1小于等于
2.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，D4-D1是5至20μm。
3.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述安裝孔的中心軸線方向長度為W2，且W2大于等于W1。
4.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，。上述安裝外周面的上述引導(dǎo)區(qū)的中心軸線方向剖面形狀為圓弧。
5.如權(quán)利要求4所述的加工裝置，其特征在于，上述圓弧的曲率半徑小于等于D1/2。
6.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，上述安裝部件可裝卸自如地被固定于可旋轉(zhuǎn)自如地安裝的旋轉(zhuǎn)軸上。
7.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，在上述工具支持部件上固定著薄壁環(huán)狀切削刀片。
8.如權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，薄壁環(huán)狀切削刀片被夾持在上述安裝部件和上述工具支持部件之間。
全文摘要
一種加工裝置，具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的安裝部件、被安裝在安裝部件上的工具支持部件、被固定在安裝部件上且將工具支持部件固定在安裝部件上的固定部件。該安裝部件具有大致圓筒形狀的安裝外周面，在工具支持部件上形成圓筒狀的貫通安裝孔，通過將工具支持部件的安裝孔嵌裝到安裝部件的安裝外周面上，將工具支持部件安裝在安裝部件上。安裝部件的安裝外周面具有在中心軸線方向依次排列的引導(dǎo)區(qū)、支持區(qū)、退避區(qū)，支持區(qū)是外徑為D1的圓筒形，引導(dǎo)區(qū)的外徑D2朝著支持區(qū)增大至D1，退避區(qū)的外徑D3隨著遠(yuǎn)離支持區(qū)而從D1開始減小，工具支持部件的安裝孔的內(nèi)徑為D4，D4比D1大，安裝外周面的該支持區(qū)的中心軸線方向長度為W1，W1小于等于
文檔編號B23Q3/00GK1820893SQ20061000678
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者佐藤正視 申請人:株式會社迪斯科