專利名稱：線切割機及線切割機用槽道裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于切割半導體材料等的線切割機及線切割機用槽道裝置。
背景技術：
近年來，正在使用將由例如半導體材料、磁性材料、陶瓷等硬脆材料構成的工件通過行走的切割線切割的線切割機。例如，專利文獻I公開了一種脆性材料的切割裝置，該切割裝置配置為在通過將向行走中的切割線供給油劑中混合有游離磨粒的加工液，并使附著有加工液的切割線按壓在工件上，來將半導體材料等被切割部件切割成希望的形狀的線切割機中，為了提高線切割機的切割精度及切割效率，將在加工液供給噴嘴的正下方的立式加工液儲存部和具有使加工液在水平方向流出的狹縫狀流出孔的水平整流部連通的倒T字形的狹縫噴嘴配置在切割線要剛剛進入被切割部件之前。專利文獻I :日本特開平5-212720號公報(平成5年8月24日公開)但是，在上述現(xiàn)有切割裝置中，存在下列問題。上述公報公開的切割裝置，僅僅只是意識到通過將倒T字形的狹縫噴嘴配置在切割線要剛剛進入被切割部件之前，使加工液直到切割線要進入被切割部件之前都能可靠地附著在切割線上，從而通過切割線將加工液引入切割部而構成的。因此，沒有考慮附著在切割線上的加工液因與被切割部件的相對面的沖突而向周圍飛濺，由于這樣的加工液的飛濺及只是通過切割線的行走將加工液引入切割部的引入力不充分的理由，所以存在沒有足夠量的加工液進入切割部的問題。另外，在對比文獻I中，沒有假設使倒T字形的狹縫噴嘴內(nèi)空間的壓力上升。
實用新型內(nèi)容本實用新型的課題在于提供一種線切割機及線切割機用槽道裝置，其能夠防止加工液向周圍飛濺，并且將加工液充分地向工件的切割槽供給，從而提高切割性能。第一實用新型的線切割機是一邊向行走的切割線供給加工液，一邊將工件按壓在所述切割線上進行切割的線切割機，具備加工液供給部、移動機構。加工液供給部從切割線行走方向的上游側對行走中的切割線供給加工液。移動機構使工件相對于行走中的切割線相對移動。加工液供給部具有加工液加壓輸送裝置、槽道部件。加工液加壓輸送裝置加壓輸送加工液。槽道部件以切割線通過其內(nèi)部，并且其前端部接近工件而進行配置，將從連通的加工液加壓輸送裝置加壓輸送來的加工液向切割線和工件的相對面的接觸部供給。在此，在以向行走中的切割線供給加工液并且以附著加工液的狀態(tài)使切割線和工件接觸而切割工件的線切割機中，采用如下構造通過利用加工液加壓輸送裝置和槽道部件將加工液向切割線與工件的相對面接觸并且被引入工件開始切割的切割開始點供給，來向切割開始點的周圍施加壓力。而且，附著在行走的切割線上的加工液與工件的相對面沖突時，由于在槽道部件內(nèi)部被加壓輸送供給的加工液的作用，附著在行走的切割線上的加工液飛濺被抑制，并且被封在槽道部件的內(nèi)部空間內(nèi)。[0012]由此，在切割開始點附近形成局部加工液壓力高的局部壓力上升部。[0013]其結果是，通過施加在切割線開始切割工件的切割開始點的周圍的壓力和切割開始點附近產(chǎn)生的局部壓力，切割開始點附近的加工液被壓入由切割線形成的工件的切割槽內(nèi)，能夠比以往更多且更有效地供給加工液，能夠提高切割性能。而且，抑制了加工液向周圍飛濺，不會污損工件或加工室內(nèi)。[0014]第二實用新型在第一實用新型的基礎上，線切割機還具備從槽道部件的前端部凸出的法蘭部。[0015]在此，在槽道部件中接近工件的部分上設有從管道部件的前端部凸出的法蘭部。[0016]由此，抑制了加工液從工件和槽道部件之間泄漏，切割開始點附近的加工液壓力升高，因此，能夠比現(xiàn)有線切割機更有效地使加工液進入工件的切割槽的內(nèi)部。其結果能夠防止加工液向周圍飛濺，并且通過將加工液向切割槽充分供給來提高切割性能。[0017]另外，從工件和槽道部件之間漏出的加工液掉在法蘭的背后(上游側)，從切割線列的外側回收，能夠防止污損工件或加工室內(nèi)。[0018]第三實用新型在第二實用新型的基礎上，線切割機中，法蘭部相對于工件的相對面平行配置。[0019]在此，將為了防止加工液漏出而在槽道部件的前端部上設置的法蘭部相對于工件的相對面平行地設置。[0020]由此，加工液更加難以從槽道部件的前端和工件與導管部件相對的相對面的空隙泄漏，能夠更有效地抑制加工液的飛濺。[0021]第四實用新型在第二或第三實用新型的基礎上，線切割機中，法蘭部由與槽道部件相同的材料形成。[0022]由此，能夠通過折彎管道部件的前端部來形成法蘭，制造容易。[0023]第五實用新型在第一 第四實用新型中任一實用新型的基礎上，線切割機中，在槽道部件的前端部上設有由彈性體或波紋管(折皺)組成的密封部件。[0024]在此，為了進一步抑制加工液的漏出，通過橡膠等彈性部件或波紋管(折皺)形成設置于槽道部件的前端部的密封部件。[0025]由此，也能夠應對工件的些許的形狀變化等，能夠更有效地抑制加工液從槽道部件的前端部和工件的相對面之間的空隙漏出。另外，在相對于工件設置槽道部件時，即使不嚴密地符合工件的相對面和槽道部件的前端部的距離，也能夠通過密封部件或波紋管在設置后進行調(diào)整。[0026]第六實用新型在第五實用新型的基礎上，線切割機中，密封部件接觸工件。[0027]通過接觸，能夠更有效地抑制加工液從槽道部件的前端部和工件的相對面之間的空隙漏出。[0028]第七實用新型在第一 第六實用新型中任一實用新型的基礎上，線切割機中，槽道部件的前端部和工件的相對面之間的空隙的大小可變。[0029]由此，通過調(diào)整空隙，能夠改變切割開始點附近產(chǎn)生的壓力，因此能夠將更適合切割的量的加工液向切割槽供給。[0030]第八實用新型在第一 第七實用新型中任一實用新型的基礎上，線切割機中，槽道部件的前端部和工件的相對面之間的空隙為9mm以下。在此，以工件和槽道部件的接近部分中的槽道部件的前端和工件相對面的距離為9mm以下的方式配置槽道部件。由此，通過有效抑制加工液從槽道部件的前端和工件的相對面之間的空隙漏出，將加工液充分地向工件的內(nèi)部供給，能夠提高線切割機的切割效率。其結果是，例如，能夠降低10%左右的切割線消耗量。第九實用新型在第一 第七實用新型中任一實用新型的基礎上，線切割機中，槽道部件的前端部和工件的相對面之間的空隙為7mm以下。在此，以工件和槽道部件的接近部分中的槽道部件的前端和工件相對面的距離在7mm以下的方式配置槽道部件。由此，通過有效抑制加工液從槽道部件的前端和工件的相對面之間的空隙漏出，將加工液充分地向工件的內(nèi)部供給，能夠進一步提高線切割機的切割效率。第十實用新型在第一 第九實用新型中任一實用新型的基礎上，線切割機中，加工液供給部只設置于切割線的行走方向的工件的上游側，或同時設置在上游側及下游側。在此，通過將上述加工液供給部只設置在上游側，例如，平常，在一邊使切割線在一定方向上行走，一邊進行工件的切割的線切割機中，在使切割線單向行走時，能夠使切割開始點附近的加工液的壓力上升，有效提高工件的切割效率。另外，通過在相對于工件行走的切割線的行走方向的上游側和下游側分別設置槽道部件，例如，在一邊切換切割線的行走方向使切割線往復移動，一邊進行工件的切割的線切割機中，即使在使切割線在兩方向的任一側行走時，也能夠使切割開始點附近的加工液的壓力上升，有效提高工件的切割效率。第十一實用新型的線切割機用槽道裝置是安裝于一邊向行走的切割線供給加工液，一邊將工件按壓在切割線上進行切割的線切割機上的槽道裝置，具備與供給加工液的加工液加壓輸送裝置連通的連通部、配置于工件附近的開口部、切割線通過的內(nèi)部空間，從切割線的行走方向的上游側向工件被切割的部分加壓輸送加工液。在此，在安裝于以向行走中的切割線供給加工液并使其附著的狀態(tài)，使切割線和工件接觸從而切割工件的線切割機上的槽道裝置中，采用如下構造通過利用連通的加工液加壓輸送裝置將加工液向切割線和工件的相對面接觸的切割開始點供給，對切割開始點附近施加壓力。而且，以往，附著在行走的切割線上的加工液在與工件的相對面沖突時向周邊飛濺，但是，根據(jù)本實用新型，通過在槽道部件內(nèi)部加壓輸送供給的加工液抑制了飛濺，封在槽道部件的內(nèi)部空間內(nèi)。由此，在切割開始點附近形成局部加工液壓力高的局部壓力上升部。其結果是，通過施加在上述的切割開始點的周圍的壓力和切割開始點附近產(chǎn)生的局部壓力上升，切割開始點附近的加工液被壓入由切割線形成的工件的切割槽內(nèi)，能夠比以往更多地，且更有效地供給加工液，能夠提高切割性能。本實用新型的線切割機，能夠防止加工液向周圍飛濺，并且，將加工液充分地向切割槽供給，從而提高切割性能。
圖1是表示本實用新型的一例實施方式的線切割機的構成的整體立體圖；圖2是圖1的線切割機的整體立體圖；圖3是表示搭載于圖1的線切割機上的切割線供給機構的構成的示意圖；圖4是表示搭載于圖1的線切割機上的切割機構周邊的構成的示意圖；圖5是表示搭載于圖1的線切割機上的加工液供給裝置的構成的截面圖；圖6(a)表示現(xiàn)有線切割機的切割線截面中的切割槽附近的加工液分布的示意圖， (b)是表示圖1的線切割機的切割線截面中的切割槽附近的加工液分布的示意圖；圖7是表示搭載于本實用新型的一實施例的線切割機上的槽道部件的構成的示 意圖；圖8是表示圖7的實施例的實驗條件的說明圖；圖9是表示圖7的實施例的實驗結果的圖表；圖10是表示圖7的實施例的實驗結果的圖表；圖11是對預先準備的多種搭載于本實用新型的其它實施例的線切割機上的槽道 部件實施的實驗的說明圖；圖12 (a) (c)是表示圖11對應的槽道部件的構成的示意圖；圖13是表示圖11對應的實驗條件的圖；圖14是表示圖11的實施例的實驗結果的圖表；圖15是表示圖11的實施例的實驗結果的圖表；圖16是表示槽道前端部和工件的相對面的距離與切割線消耗量降低比例的關系 的圖表；圖17 (a) (d)是表示在搭載于本實用新型的線切割機上的槽道部件中，表示使 加工液的流量變化時的第二加工液供給空間內(nèi)壓力的變化的模擬結果的圖；圖18 (a) (c)是表示在搭載于本實用新型的線切割機上的槽道部件中，表示使 切割線的行走速度變化時的第二加工液供給空間內(nèi)的加工液的壓力的模擬結果的圖；圖19是表示圖18的模擬結果的圖表；圖20 (a) (c)是表示在搭載于本實用新型的線切割機上的槽道部件中，表示使 槽道部件的前端和工件相對面的距離變化時的第二加工液供給空間內(nèi)壓力的變化的模擬 結果的圖；圖21是表示使槽道部件的前端和工件相對面的距離變化時的第二加工液供給空 間內(nèi)壓力的變化的圖表；圖22 (a)、(b)是表示本實用新型的其它實施方式的槽道部件的構成的示意圖；圖23 (a) (d)是表示本實用新型另外其它實施方式的槽道部件的構成的示意 圖。標記說明10控制盤11加工液罐12熱交換器13操作盤0072]19環(huán)狀槽0073]20線切割機0074]21基臺0075]22加工室0076]23切割機構0077]24a、24b加工用輥0078]25切割線供給機構0079]26切割線0080]27a.27b 卷筒0081]28工件支承裝置0082]29加工液供給裝置(加工液加壓輸送裝置)0083]31玻璃板0084]32金屬板0085]33被保持體0086]34被保持片0087]34a被限制面0088]35工件支承部件0089]35a限制面0090]36保持部件0091]37氣缸0092]40槽道部件(線切割機用槽道裝置)0093]41加工液貯存部0094]42第一槽道0095]42a 下面0096]43下部部件0097]43a 上面0098]44前端部件0099]44a法蘭部0100]44b 下面0101]50主泵0102]51連通配管0103]140槽道部件0104]141加工液貯存部0105]142第一槽道0106]143第二槽道0107]244a密封部件0108]S加工液0109]SI第一加工液供給空間0110]S2第二加工液供給空間(內(nèi)部空間)
7[0111]S3第三加工液供給空間(內(nèi)部空間)W 工件Wl相對面Wa切割槽
具體實施方式
利用圖I 圖6 (b)說明本實用新型一例實施方式的線切割機20，如下所述。[線切割機20的結構]本實施方式的線切割機20是通過使多個切割線平行行走，將工件W按壓在行走中的切割線上，由此將工件W同時切割成多片晶片的裝置，如圖I及圖2所示，具備控制盤
10、加工液罐11、熱交換器12、操作盤13、基臺21、設于基臺21上的加工室22、安裝于加工室22內(nèi)的切割機構23。另外，在本實施方式中，線切割機20進行由硅等硬脆性材料構成的工件W的切割?？刂票P10控制搭載于線切割機20上的切割機構23等。加工液罐11貯存附著于切割機構23中使用的切割用線26 (參照圖3等)上的加工液S。加工液罐11中貯存的加工液S通過主泵50經(jīng)由連通配管51，從設置于線切割機20的裝置內(nèi)的切割機構23上的加工液供給裝置(加工液加壓輸送裝置)29 (參照圖4)向切割線26切割工件W的切割開始點47 (參照圖5)附近供給。熱交換器12設置于連通配管51中，為了使溫度因通過切割線26切割工件W時產(chǎn)生的熱而上升的加工液S，在從加工液罐11再次向加工液供給裝置29輸送的中途冷卻，在與空氣或水之間進行熱交換。操作盤13設定輸入線切割機20內(nèi)的切割機構23等的控制內(nèi)容。切割機構23使用切割線26將工件W切割成基于切割線26的間距間隔的規(guī)定厚度。另外，在后面詳述切割機構23的詳細結構。(切割機構23)切割機構23具有相隔規(guī)定間隔相互平行地配置的一對加工用輥24a、24b、切割線供給機構25 (參照圖2等)、加工液供給裝置29。在加工用輥24a、24b的外周相隔一定間隔形成有多個環(huán)形槽19。而且，在該環(huán)形槽19上，在加工用輥24a、24b間連續(xù)纏繞有用于切割工件W的切割線26。由此，在加工用輥24a、24b間形成由平行并列的多條切割線26組成的線列(圖3中，省略了中間部的局部。)。而且，通過利用切割線供給機構25的未圖示的卷取電機及切割機構23的未圖示的行走用電機搬運切割線26，切割線26在加工用輥24a、24b間行走。這時，切割線26—邊重復以一定量前進且以一定量后退的動作而作為整體一點一點地向前給進，一邊進行工件W的切割。另外，也可以一邊單向連續(xù)進給切割線26，一邊進行工件W的切割。另外，加工用輥24a、24b至少設置一對即可。另外，若為相隔規(guī)定間隔相互平行配置的結構，則也可以設置三根以上加工用輥。在切割機構23的上部配置有加工液供給裝置29。另外，在切割機構23的上方的加工室22內(nèi)可升降地安裝有用于支承工件W的工件支承裝置28。[0129]加工液供給裝置29對在加工用輥24a、24b間行走的切割線26供給機油中混合有游離磨粒的加工液S。另外，在后面詳述加工液供給裝置29的詳細結構。[0130]切割線供給機構25是例如將纏繞在卷筒27a上的切割線26向進行工件W的切割的加工用輥24a、24b抽出，同時在卷筒27b進行回收的裝置，如圖3所示，具有橫梁25a、張力施加機構25b、多個導棍25c。[0131]橫梁25a配置于卷筒27a、27b的附近，在卷筒27a、27b的軸向上移動，通常將切割線26以規(guī)定角度拉出。[0132]張力施加機構25b以對在卷筒27a、27b和加工用輥24a、24b間搬運的切割線26 施加一定的張力的方式進行調(diào)整。[0133]多個導輥25c是將切割線26向期望方向誘導的輔助輥，在線切割機20的裝置內(nèi)的卷筒27a、27b和加工用輥24a、24b之間的搬運路徑上配置有多個。[0134]切割線26的一端與設置于基臺21上的一對卷筒27a、27b中、例如一個卷筒27a 連接并纏繞于其上。而且，切割線26經(jīng)由對切割線26施加張力的張力施加機構25b、多個導輥25c纏繞在形成于加工用輥24a、24b的表面上的環(huán)形槽19中。而且，切割線26的另一端經(jīng)由從加工用輥24a、24b施加張力的張力施加機構25b，與另一個卷筒27b連接并纏繞于其上。在該狀態(tài)下，通過行走用電機及追隨行走用電機控制的卷取電機進行驅動，能夠使切割線26在加工用輥24a、24b間行走。[0135]工件W通過被按壓于在加工用輥24a、24b間行走的切割線列上，而被切割成基于切割線26的間距間隔的厚度，同時形成多片晶片。具體而言，以從加工液供給裝置29向行走中的切割線26上供給加工液S的狀態(tài)，通過工件支承裝置28，工件W朝著切割機構23下降。由此，工件W被按壓于在加工用輥24a、24b間行走中的切割線26上而被切割。[0136](工件W的保持機構)[0137]其次，詳細說明線切割機20包含的工件W的保持機構。[0138]在本實施方式中，如圖4所示，玻璃板31及金屬板32粘接固定在工件W的上面。[0139]在金屬板32的上面通過未圖示的多個螺栓可拆裝地安裝有金屬質(zhì)被保持體33。[0140]在被保持體33的上面突出設置有多個被保持片34。在各被保持片34的頂壁上面形成有被限制面34a。[0141]工件支承部件35是用于支承工件W的保持裝置，通過由未圖示的進給用電機或直線導軌等組成的移動機構相對于架設在加工用輥24a、24b間的切割線26以能夠升降的狀態(tài)配置于加工室22內(nèi)。在工件支承部件35的下面支承有能夠與被保持體33上的卡合部卡合的正面形狀大致呈倒T字形的作為保持裝置的多個保持部件36。另外，在工件支承部件35的上面配置有多個氣缸37。而且，通過氣缸37提升保持部件36，與保持部件36呈卡合狀態(tài)的被保持體33經(jīng)由卡合部被提升，將被保持體33上的被限制面34a壓接于工件支承部件35的下面的限制面35a。其結果是，工件W以懸掛狀態(tài)保持在工件支承部件35的限制面35a。[0142](加工液供給裝置29)[0143]本實施方式的加工液供給裝置29為了使加工液S有效地進入工件W的切割槽Wa 內(nèi)并高效地進行切割，而采用如下結構。[0144]即，加工液供給裝置29如圖4所示，具有以在切割線26的行走方向上夾持向切割時相互平行配置的加工用輥24a、24b之間的空間下降的工件W的方式設置于工件W的兩側的，例如金屬質(zhì)的槽道部件(線切割機用槽道裝置)40、40。另外，圖4的工件W的下方的縱向箭頭表示工件W的移動方向。另外，加工液供給裝置29具有主泵50、連接主泵50和管道部件40、40的連通配管51。槽道部件40沿著在加工用輥24a、24b的外周面中的上部彼此之間行走的切割線26，貫穿線列的整個寬度設置，對朝向進行工件W的切割的部分行走的切割線26供給加工液S。圖5中的橫向的點劃線箭頭Al表示切割線26的行走的朝向。另外，下面，為了便于說明，說明圖4中配置于工件W的右側的槽道部件40的結構，配置于工件W的左側的槽道部件40的結構也相同。槽道部件40如圖5所示，具有加工液貯存部41 (連通部)、第一槽道42、下部部件43、及前端部件44。加工液貯存部41與主泵50通過連通配管51連接，暫時貯存由主泵50加壓輸送的加工液S，經(jīng)由下孔41a向與其連通第一槽道42加壓輸送。第一槽道42在內(nèi)部具有用于將從加工液貯存部41輸送來的加工液S沿與切割線26大致平行的方向，輸送至切割開始點47的第一加工液供給空間S I。另外，圖5中的雙點劃線的箭頭A2表示加工液S加壓輸送的朝向。在第一槽道42，在工件W側的前端經(jīng)由由彈性體、或其它材料構成的襯墊45，安裝有下述板狀前端部件44。因此，通過更換襯墊45，能夠改變前端部件44和工件W的相對面Wl之間的空隙的大小。另外，下部部件43設置于第一槽道42的下方，能夠在切割線26的行走方向上移動，能夠改變下部部件43和工件W的相對面Wl之間的空隙的大小。第二槽道46由下部部件43的上面43a、第一槽道42的下面42a及前端部件44的下面44b構成。將由前端部件44的下面44b、下部部件43的上面43a、工件W的相對面Wl包圍的空間稱作第二加工液供給空間S2 (內(nèi)部空間)。加工液供給空間S2位于切割開始點47的周圍。另外，將由第一槽道42的下面42a和下部部件43的上面43a夾持的空間稱作第三加工液供給空間S3 (內(nèi)部空間)。切割線26在第二加工液供給空間S2及第三加工液供給空間S3的內(nèi)部行走。前端部件44的下面44b作為形成第二加工液供給空間S2的上面的上板起作用。而且，下部部件43的上面43a作為形成第二加工液供給空間S2的下板起作用。而且，第一槽道42的下面42a作為形成第三加工液供給空間S3的上面的上板起作用，下部部件43的上面43a作為形成第三加工液供給空間S3的下板起作用。進而，通過前端部件44和下部部件43，朝向工件W形成有開口部。前端部件44由與槽道部件40相同的材料、例如金屬形成。前端部件44的前端彎折形成凸緣狀的法蘭部44a。法蘭部44a相對于在加工輥24a、24b之間的空間移動的工件W的相對面Wl大致平行地設置。另外，法蘭部44a也可以作為其它部件安裝于前端部件44上。由此，能夠抑制加工液S從槽道部件40的前端和工件W的相對面Wl之間的空隙漏出的量，能夠更有效地提高第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液的壓力。第二加工液供給空間S2在槽道部件40內(nèi)，配置于切割線26的行走方向上的工件W的正上游側，向與工件W接觸而切割工件W的切割線26供給加工液S。另外，第二加工液
10供給空間S2如上所述，由第一槽道42的下面42a、下部部件43的上面43a、工件W的相對面Wl包圍而形成。而且，第二加工液供給空間S2為了使加工液S有效地進入通過與切割線26的接觸而形成的工件W的切割槽Wa內(nèi)，而施加壓力。[0157]第二加工液供給空間S2內(nèi)產(chǎn)生的壓力是由上述加工液供給裝置29中包含的主泵 50加壓輸送來的加工液S，以保持封在由第一槽道42及下部部件43形成的第一 ·第二加工液供給空間S1、S2內(nèi)的狀態(tài)，輸送至接近切割開始點47的正上游側而產(chǎn)生的。[0158]而且，在第二加工液供給空間S2內(nèi)，表面附著有加工液S的切割線26高速行走， 附著于切割線26的表面上的加工液S與工件W的相對面Wl沖突。這時，如上所述，第二加工液供給空間S2內(nèi)產(chǎn)生壓力，將以往與工件W的相對面Wl沖突向周邊飛濺的加工液S封在第二加工液供給空間S2內(nèi)，保持不向周邊飛濺。[0159]由此，以切割開始點47為中心，形成局部壓力高的局部壓力上升部分。該局部壓力上升部分形成于工件W的切割槽Wa附近，因此，加工液S能夠進入切割槽Wa的深處。其結果，在本實施方式的線切割機20中，與以往相比，能夠將加工液S供給到工件W的切割槽 Wa深處，提高切割線26的切割效率。[0160]更進一步的說，在現(xiàn)有線切割機中，不能充分提高切割開始點附近的切割線26周邊的壓力，因此，如圖6 (a)所示，工件W的切割槽Wa內(nèi)的加工液S只存在于切割線26的周邊，數(shù)量少。因此，在現(xiàn)有線切割機中，切割工件W時，在工件W的切割槽Wa中，不能將足夠量的加工液S供給到切割線26的行走方向上的最下游側，存在不能確保充分的切割性能的可能性。[0161]對此，在本實施方式的線切割機20中，通過設置形成上述第二加工液供給空間S2 的槽道部件40，能夠使工件W的切割槽Wa內(nèi)的加工液S不僅存在于切割線26的周邊，而且在切割槽Wa內(nèi)廣泛存在。[0162]其結果，在本實施方式的線切割機20中，在切割工件W時，在工件W的切割槽Wa 中，能夠將足夠量的加工液S供給到切割線26的行走方向上的最下游側。因此，與現(xiàn)有線切割機相比，能夠大幅提高工件W的切割性能，能夠得到例如切割效率的提高，加工液供給量的降低等效果。[0163]下面，在各實施例中，使用不具有槽道部件40的現(xiàn)有線切割機(下面，稱為現(xiàn)有結構)和本實施方式的線切割機20 (下面，稱為本實施方式的結構)進行切割實驗，驗證采用本實施方式的結構得到的各種效果。[0164]<實施例I >[0165]在本實施例中，進行確認使用圖7所示的槽道部件40實施工件W的切割時，改變工件W相對于切割線26的進給速度(下面，稱為工件W的進給速度)、切割線26的行走速度、 加工液S的供給量的各條件下的切割性能的實驗。[0166]另外，在圖7的槽道部件40中，圖5所示的槽道部件40和前端部件44的構造不同，呈開口部寬的形狀。[0167]另外，在本實施例中，如圖7所示，使用將第一槽道42的前端部件44和工件W的相對面Wl的距離設定為7mm，下部部件43和工件W的相對面Wl之間的距離設定為5mm，第二加工液供給空間S2的上板和下板之間的距離設定為Ilmm的槽道部件40。[0168]作為具體的實驗條件，如圖8所示，首先，將某一工件W的進給速度設為基準速度VI，某一加工液S的流量設為基準流量Ql，將此作為條件I。而且，條件2相對于條件I將工件W的進給速度提高15%。條件3相對于條件I將工件W的進給速度提高15%，并將加工液S的流量減半。條件4相對于條件I將切割線26的行走速度降低15%。[0169](切割線截面積減少率)[0170]首先，對現(xiàn)有結構和本實施方式的結構，比較切割前后切割線26的截面積減少了多大程度。[0171]其結果如圖9所示，在條件I中，在現(xiàn)有線切割機中，切割線截面積的減少率為 17%。以下，將此作為基準減少率。相對于此，在本實施方式的結構中，切割線截面積只減少了 15%，能夠使切割線截面積的減少率(損耗量)降低2%。即，可知通過使用上述實施方式的槽道部件40，能夠延長切割線26的壽命。[0172]在條件2中，相對于條件I，將工件W的進給速度提高15%，在現(xiàn)有結構中，切割線截面積減少率為19%，比基準減少率(17%)增加了 2%。對此，在本實施例中，即使在將工件 W的進給速度提高15%時，切割線截面積減少率為17%，與基準減少率相同。換言之，在上述實施方式的結構中，維持與現(xiàn)有相同的線進給速度、加工液S的供給量、切割線26的截面積減少率(17%)，并且將工件W的進給速度提高15%。這相當于能夠將工件W的切割效率提高 15%。[0173]在條件3中，相對于條件2，工件W的進給速度相同(由條件I提高15%)，將加工液 S的供給量減半。在現(xiàn)有結構中，切割線截面積減少率些許減少，在上述實施方式的結構中， 切割線26的截面積減少率稍微增加。[0174]可知在條件4中，相對于條件1，將工件W的進給速度降低15%，在現(xiàn)有結構中，切割線截面積減少率約為19. 5%，相對基準減少率(17%)增加了 2. 5%，相反，在上述實施方式的結構中，切割線26的截面積減少率約為17. 5%，相對基準減少率(17%)增加了 O. 5%，雖沒有得到將工件W的進給速度提高15%程度的效果，但是也能夠謀求切割線26的使用量的降低。[0175](切割線行走用電機的輸出)[0176]然后，使用圖10說明在各條件I 4中，調(diào)查切割加工中的切割線26行走用電機的輸出(切割阻力的大小)的變化的結果。[0177]各條件I 4，如圖10所示，本實施方式的結構中的行走用電機輸出的切割時增加量與現(xiàn)有結構相比，降低了 20%以上。S卩，可知本實用新型使得切割阻力變小。[0178]作為其主要原因，本實施例的情況下，能夠以向工件W的切割槽Wa內(nèi)供給足夠量的加工液S的狀態(tài)進行切割，因此，不存在加工液用完等引起的切割阻力的增加的問題，能夠以切割阻力小的狀態(tài)進行切割。[0179]由上可知，本實施例，與以往相比，能夠得到切割線截面積減少率降低，切割阻力降低等效果，與以往相比，能夠進一步提高切割性能。[0180]<實施例2>[0181]在本實施例中，進行確認使用圖11及圖12 (a) 圖12 (C)所示的三種槽道部件 40實施工件W的切割時，改變工件W的進給速度、加工液S的供給量的各條件下的切割性能的實驗。[0182](槽道)[0183]具體而言，如圖11所示，作為槽道1，使用將第一槽道42的前端部件44和工件W的相對面Wl的距離設定為7mm，下部部件43和工件W的相對面Wl之間的距離設定為5mm，第三加工液供給空間S3的上板和下板之間的距離設定為11mm，與工件W的相對面Wl對面的第二加工液供給空間S2的前端開口的高度距離設定為23mm的槽道部件40。另外，作為槽道2，使用將第一槽道42的前端部件44和工件W的相對面Wl的距離設定為2mm，下部部件43和工件W的相對面Wl之間的距離設定為2mm，第二加工液供給空間S2的上板和下板之間的距離設定為11mm，與工件W的相對面Wl對面的第二加工液供給空間S2的前端開口部的高度距離設定為Ilmm的槽道部件40。作為槽道3，使用將第一槽道42的前端部件44和工件W的相對面Wl的距離設定為3mm，下部部件43和工件W的相對面Wl之間的距離設定為2mm，第三加工液供給空間S3的上板和下板之間的距離設定為11mm，與工件W的相對面Wl對面的第二加工液供給空間S2的前端開口部的高度距離設定為23mm的槽道部件40。(實驗條件)作為對于各槽道=1 3的實驗條件，如圖13所示，將某一工件W的進給速度設為基準速度V2，某一加工液S的流量設為基準流量Q2，將此作為條件11。而且，條件12相對于條件11，將工件W的進給速度UP15%，將加工液S的流量減半。(切割線截面積減少率和槽道)圖14是在條件11及條件12中，使用現(xiàn)有結構及使用各槽道I 3的結構進行切割實驗時的切割線截面積減少率的比較。在條件11中，在現(xiàn)有結構中，減少率為17%。以下，將此作為基準減少率。在條件11中，與現(xiàn)有結構相比，使用槽道1、2的結構的切割線截面積減少率小，抑制了切割線的損耗量。使用槽道I的結構的切割線截面積減少率與基準減少率(17%)相比，減少了約I. 7%，使用槽道2的結構的切割線截面積減少率與基準減少率(17%)相比減少了約 I. 3%ο另外，在將加工液S的供給量減半，將工件W的進給速度提高15%的條件12中，在現(xiàn)有結構中，切割線截面積減少率約為18. 8%，對此，在使用槽道I的結構中約為17. 3%，在使用槽道2的結構中約為18. 4%，切割線截面積減少率小，抑制了切割線的損耗量。在槽道3中，是與以往相同的結果。(切割線行走用電機輸出增加部分)然后，利用圖15，說明調(diào)查各槽道I 3在條件11及條件12中，切割加工中的切割線26行走用電機的輸出(切割阻力的大小)的變化的結果。在此，將工件W未被按壓在切割線26上時的狀態(tài)的運轉定義為空轉，調(diào)查相對于該空轉時，在現(xiàn)有線切割機裝置及使用各槽道I 3的線切割裝置中，將工件W按壓在切割線26上進行切割時的行走用電機的輸出的增加部分。如圖15所示，可知在條件11中，現(xiàn)有線切割裝置中的相對于空轉時的行走用電機的輸出的增加量約為5. 2kw，對此，在槽道1、2中，分別約為3. 9kw、5kw，與以往相比，能夠減少行走用電機輸出的增加量(與空轉時的差)。另外，可知在條件12(工件W的進給速度提高15% +加工液S的供給量減半)中，現(xiàn)有線切割裝置中的相對于空轉時的行走用電機的輸出的增加量約為5. 3kw，對此，在槽道
13I 3中，分別約為4kw、4. 7kw、4. 7kw，各槽道I 3與以往相比，能夠減少行走用電機輸出的增加量(與空轉時的差)。進一步可知在槽道I 3的中，槽道I的結果最能夠減少行走用電機輸出的增加量(與空轉時的差)。由以上結果可知，使用本實施例的槽道I 3的情況下，與以往相比能夠降低切割時的阻力，特別是使用槽道I時最能夠降低切割時的阻力?！床鄣狼岸瞬亢凸ぜ鄬γ娴木嚯x〉在此，利用圖16，說明在搭載有上述本實施方式的槽道部件40的線切割機20中，關于切割線消耗量相對于槽道部件40的前端部分(法蘭部44a)和工件W的相對面Wl的距離的降低比例進行實驗的結果。其結果如圖16所示，可知管道前端和工件相對面Wl的距離越小，切割線消耗量的降低比例越大。例如，將槽道前端和工件相對面Wl的距離設定在9mm以下的情況下，切割線消耗降低量的比例增加10%以上，因此此距離設定為9mm以下較好。特別是，將槽道前端和工件相對面Wl的距離設定在7mm以下的情況下，切割線消耗降低量的比例增加約13%以上，因此此距離設定為7mm以下更好?！吹诙庸ひ汗┙o空間S2內(nèi)的加工液壓力的模擬〉在此，利用圖17 (a) 圖21說明通過模擬來調(diào)查搭載有上述槽道部件40的線切割機20中的第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液S的壓力的結果。(加工液流量和加工液壓力)首先，圖17 Ca) 圖17 Cd)表示使加工液供給裝置29的主泵50的加工液S的供給量在標準流量、二倍流量、四倍流量、八倍流量變化時的第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液S的壓力。另外，這時的標準流量與實驗條件中的基準流量無關。由此，如圖26 (a)所示，可知即使加工液S的流量為標準流量，也會在切割線26附近產(chǎn)生壓力高的部分(局部壓力上升部)。這表示由于將附著在切割線26上的加工液以與工件W的相對面Wl沖突時不向周圍飛濺的方式封在第二加工液供給空間S2內(nèi)，所以加工液S的壓力在局部為高值。另外，如圖17 (b) 圖17 (d)所示，可知若加工液S的流量為二倍流量、四倍流量、八倍流量，則切割線26附近產(chǎn)生的壓力高的部分的范圍變大。根據(jù)以上結果，若使加工液供給裝置29的主泵50的加工液S的流量上升，則能夠局部提高切割線26的切割開始點47附近的加工液S的壓力。其結果，能夠在切割線26的切割槽Wa內(nèi)有效地壓入比以往更大量的加工液S，因此能夠防止切割槽Wa內(nèi)加工液S用完引起的切割不良或切割線26的損耗量增加，提高切割性能。(切割線速度和加工液壓力)然后，圖18 (a) 圖18 (C)表示使切割線26的行走速度在標準速度、五倍速度、十倍速度變化時的第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液S的壓力。另外，該情況的標準速度與實驗條件中的基準速度無關。圖19是將圖18 (a) 圖18 (C)的結果數(shù)值化的圖表。由該圖表可知，切割線26的行走速度越大，第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液S的壓力越高。[0214](槽道前端和工件相對面的距離與加工液壓力)[0215]然后，圖20 (a) 圖20 (C)表示使槽道前端和工件相對面Wl的距離在0mm、1mm、 2mm變化時的第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液S的壓力。另外，圖21表示槽道前端和工件相對面Wl的距離與切割開始點47附近的加工液壓力的關系。[0216]據(jù)此，如圖20 (C)、圖20 (b)所示，管道前端和工件W的相對面Wl的距離為2mm， Imm的情況下，在切割開始點47的周圍形成局部壓力(以下，稱為局部壓力。)高的局部壓力上升部。另外，如圖21所示，與上述距離為2mm時相比，距離更小的Imm時的局部壓力大。[0217]另一方面，如圖20 (a)及圖21所示，管道前端和工件的相對面Wl的距離大致為O 的情況下，與距離為Imm時相比，局部壓力變小。這表示附著在切割線26上的加工液S與工件W的相對面Wl沖突時，在第二加工液供給空間S2附近發(fā)生逆流，卷起漩渦，因而不能把全部運動能量轉變成靜壓。[0218]S卩，可知直到槽道前端和工件W的相對面Wl的距離約為Imm為止，槽道前端和工件W的相對面Wl的距離越小，切割開始點47上的加工液S的壓力越大，但是若距離小到為 0，則局部壓力并不進一步升高。[0219][其它實施方式][0220]上面，說明了本實用新型的一實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，可以在不脫離實用新型的宗旨的范圍內(nèi)進行各種變更。[0221](A)[0222]在上述實施方式中，對于包括槽道部件40的前端部(最接近前端部件44的工件W 的部分)和工件W的相對面Wl的距離在內(nèi)的各部的尺寸，列舉一例進行了說明。但是，本實用新型并不限于此。[0223]例如，如圖22 Ca)所示，對于槽道部件40的前端部(最接近前端部件44的工件 W的部分)和工件W的相對面Wl的距離δ、前端部件44中與切割線26平行的部分的長度 LI、下部部件43的長度L2、第一槽道42與第二槽道46匯合且加工液流入的部分的長度L3、 第二加工液供給空間S2的上板和下板的距離dl、第二加工液供給空間S2的上板和切割線 26的距離d2等的尺寸，根據(jù)例如切割線的進給速度、加工液的材質(zhì)或粘度、工件的種類等適當改變最佳尺寸即可。[0224]另外，如圖22 (b)所示，可以將槽道部件140做成具有加工液貯存部141、第一槽道142、及第二槽道143的逆T字形。這時，第一槽道142和第二槽道143不限于大致垂直。 即使這樣，通過將加工液S從主泵50加壓輸送，第二加工液供給空間S2的壓力也上升，而且，通過切割線26的引入，局部壓力上升部在切割開始點47的附近產(chǎn)生，加工液被適當?shù)叵蚯懈畈踂a內(nèi)供給。[0225]另外，該情況下，在第一槽道142沒有設置前端部件，但是第二槽道143的上邊最接近工件W的位置143a成為前端部。[0226]而且，可以彎折第一槽道142的前端，設置法蘭部，也可以在第一槽道142的前端安裝其它部件的法蘭部。[0227](B)[0228]在上述實施方式中，列舉了為了保持第二加工液供給空間S2內(nèi)的壓力，在槽道部件40的前端部件44的前端相對于工件W的相對面Wl大致平行地設有法蘭部44a的例子，進行了說明。但是，本實用新型并不限于此。[0229]例如，如圖23 (a)所示，也可以代替上述法蘭部44a，將沿著工件W的相對面Wl大致垂直的方向配置的由橡膠等彈性部件組成的密封部件244a設置在槽道部件140的前端。 另外，密封部件244a可以接觸工件W，也可以不接觸工件W。[0230]另外，如圖23 (b)所示，密封部件244a不限于與工件W的相對面Wl大致垂直的方向，也可以傾斜。[0231]而且，密封部件244a可以如圖23(c)所示，大致垂直地設置于法蘭部44a的前端， 也可以被法蘭部44a覆蓋，延長法蘭部44a。而且，也可以將法蘭部44a以其原來的狀態(tài)置換為密封部件244a。[0232]或者，代替密封部件244a，也可以使用如由彈性部件或金屬材料等構成的波紋管等那樣，形狀易于根據(jù)工件的形狀變化而變化的的部件。[0233]這時，使用密封部件244a或波紋管的優(yōu)點在于相對于工件W設置槽道部件140 時，即使不嚴格地符合工件W的相對面Wl和管道部件44的前端部的距離，也可以通過密封部件244a或波紋管在設置后進行調(diào)整。密封部件244a或波紋管可以安裝在圖22 (b)所示的槽道部件140的前端。[0234]另外，如圖23 (d)所示，法蘭部44a可以相對于工件W的相對面Wl傾斜設置。另外，也可以沒有法蘭部44a，也可以將法蘭部44a作為另外部件安裝在第一槽道42的前端。[0235]任何一種情況都能夠抑制加工液S從槽道部件140的前端和工件W的相對面Wl 之間的空隙漏出的量，進一步提高第二加工液供給空間S2內(nèi)的加工液的壓力。[0236](C)[0237]在上述實施方式中，列舉在一邊切換切割線26的行走方向，一邊進行工件W的切割的線切割機20中，在切割線26的行走方向上，加工液供給裝置29以夾持工件W的方式設置于工件W的兩側的例子，進行了說明。但是，本實用新型并不限于此。[0238]例如，在以使切割線單向行走的狀態(tài)下進行工件的切割的線切割機的情況下，也可以將加工液供給裝置29只設置在工件的上游側。[0239]換言之，本實用新型能夠適用于一邊使切割線單向行走，一邊進行工件的切割的線切割機和一邊切換切割線的行走方向，一邊進行工件的切割的線切割機這兩者。[0240](D)[0241]在上述實施方式中，列舉作為槽道部件的材質(zhì)使用金屬的例子進行了說明。但是， 本實用新型并不限于此。[0242]例如，只要是能夠承受加壓輸送加工液S時的壓力的材質(zhì)即可，也可以是樹脂或高分子化合物等非金屬材料。[0243](E)[0244]在上述實施方式中，列舉作為加工液加壓輸送裝置使用主泵50的例子進行了說明。但是，本實用新型并不限于此。[0245]例如，也可以與主泵50分開另外設置副泵，向工件W的相對面Wl和線26的接觸部加壓輸送加工液。[0246](F)[0247]另外，在上述實施方式中，列舉使用油劑中混合有游離磨粒的加工液的類型的線切割機的例子進行了說明，但是，并不限于此。例如，也能夠使用將游離磨粒混在水性溶液的加工液，另外，還能夠事先使金剛石等磨粒附著在線上，作為加工液，對線切割機使用不混合游離磨粒的油性或水性的冷卻液的類型。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本實用新型的線切割機能夠起到防止加工液向周圍飛濺，并且將加工液充分地向切割槽供給，從而提高切割性能的效果，因此能夠廣泛適用于用于切割各種被切割材的線切割機。
1權利要求1.一種線切割機，一邊向行走的切割線供給加工液，一邊將工件按壓在所述切割線上進行切割，其特征在于，具備加工液供給部，其從所述切割線的行走方向的上游側對行走中的所述切割線供給所述加工液；移動機構，其使所述工件相對于行走中的所述切割線相對移動，所述加工液供給部具有加工液加壓輸送裝置，其加壓輸送所述加工液；槽道部件，其以所述切割線通過其內(nèi)部，并且其前端部接近所述工件而進行配置，將所述加工液向所述切割線和所述工件的相對面的接觸部供給，所述加工液是從連接的所述加工液加壓輸送裝置加壓輸送的。
2.如權利要求I所述的線切割機，其特征在于，還具備從所述槽道部件的前端部凸出的法蘭部。
3.如權利要求2所述的線切割機，其特征在于，所述法蘭部相對于所述工件的相對面平行配置。
4.如權利要求2或3所述的線切割機，其特征在于，所述法蘭部由與所述槽道部件相同的材料形成。
5.如權利要求I 3中任一項所述的線切割機，其特征在于，在所述槽道部件的前端部設有由彈性部件或波紋管組成的密封部件。
6.如權利要求5所述的線切割機，其特征在于，所述密封部件接觸所述工件。
7.如權利要求I 3、6中任一項所述的線切割機，其特征在于，所述槽道部件的前端部和所述工件的相對面之間的空隙的大小可變。
8.如權利要求I 3、6中任一項所述的線切割機，其特征在于，所述槽道部件的前端部和所述工件的相對面之間的空隙為9mm以下。
9.如權利要求I 3、6中任一項所述的線切割機，其特征在于，所述槽道部件的前端部和所述工件的相對面之間的空隙為7mm以下。
10.如權利要求I 3、6中任一項所述的線切割機，其特征在于，所述加工液供給部只設置在所述切割線的行走方向的所述工件的上游側。
11.如權利要求I 3、6中任一項所述的線切割機，其特征在于，所述加工液供給部設置在上游側及下游側。
12.—種線切割機用槽道裝置，其安裝于一邊向行走的切割線供給加工液，一邊將工件按壓在所述切割線上進行切割的線切割機上，其特征在于，具備連通部，其與加壓輸送所述加工液的加工液供給部連通；開口部，其與所述工件接近配置；內(nèi)部空間，其中通過所述切割線，從所述切割線的行走方向的上游側向所述工件被切割的部分加壓輸送所述加工液。
專利摘要本實用新型提供一種線切割機及線切割機用槽道裝置，其能夠防止加工液向周圍飛濺，并且將加工液充分地向切割部分供給，從而提高切割性能。線切割機(20)具備加工液供給裝置(29)，其供給加工液S；氣缸(37)，其使工件W相對于行走中的切割線(26)相對移動；槽道部件(40)，其與加工液供給裝置(29)連接，與工件W接近配置，具有切割線(26)通過的第二加工液供給空間S2，并且從切割線(26)的行走方向的上游側向工件W被切割的部分供給加工液S，在第二加工液供給空間S2中的工件W附近產(chǎn)生靜壓。
文檔編號B23H7/02GK202726234SQ20122013547
公開日2013年2月13日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2012年2月29日
發(fā)明者儲仁才, 森本茂夫, 箕西干夫, 谷崎啟, 河津知之, 藪洋佑 申請人:小松Ntc株式會社