專利名稱：用于多線切割機的等體積切割速度計算方法
技術領域：
本發明涉及一種多線切割工藝計算方法。特別是涉及一種在假設單位時間切割體積相等的前提下，通過計算得到優化的進給速度參數，從而提高效率的方法。
背景技術：
在半導體或者藍寶石加工時，往往使用多線切割機。多線切割機是一種全新概念的新型切割設備，簡稱線鋸，通過金屬絲的高速往復運動，把磨料帶入切割棒料的加工區域進行研磨，將半導體等硬脆材料一次同時切割為數百片薄片或者在金屬線上鍍上金剛石顆粒進行往復切割。 多線切割機以其極高的生產效率和出片率，在大直徑硅片、太陽能片及藍寶石晶棒加工中得到了廣泛的應用。多線切割機經過多年的發展已經成熟，今后的發展方向應該是大型、快速、高精度、高效益。在使用多線切割機進行加工時，往往根據一次切割棒料的長度、切割片子的片數以及圓晶棒的不同深度位置調整進給速度。如如果棒料比較長，進給速度就降低點；在圓棒料剛切入或者切出時，由于切割處弦長短，就將速度提高點。這樣主要憑經驗進行大致的估計來調節進給速度。如果進給速度調得大了，會導致線張力過大而導致斷線，使棒料報廢；如果進給速度調得小了，導致切割效率的降低，浪費了材料，提高了成本。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在切割過程中根據實際切割條件保證單位時間內切口去除材料的體積相等的計算方法，從而提高加工效率，減少加工時間。本發明所采用的技術方案是本發明的用于多線切割機的等體積切割計算方法，在假設線的磨損量由線所切過的面積決定的前提下，通過計算，保證線切夠設定的面積才報廢，即線的磨損量一致，達到最佳的磨損量，從而節約用線量。本發明根據切割時的導輪實際槽距、切割棒實際長度以及切割位置來調節不同位置的回線率，例如在剛切入時，弦長比較短，回線量就大，中間小。通過本發明，至少一次切割節約用線量達到20%以上。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的用于多線切割機的等體積計算方法做出詳細說明。本發明的用于多線切割機的等體積計算方法，是通過求多線切割中任意一點的進給速度來實現，所述的任意一點的進給速度是由如下公式得出F = C*P/ [ (R2- (R-h)2)1/2* (dw+2*d) *L*K]，其中F :進給速度；C :設定單位時間切割體積；P :主輥槽距；
R :切割材料半徑；h:切割深度；dw:切割線直徑；d:切割磨料直徑；L :切割材料總長度；K :安全系數，根據實際情況取值，K = 1-1. 3 ；上述公式中，切割深度h是一個變量，是從切入點到切出點的設定距離值。通過上述的公式F = C*P/[(R2-(R-h)2)1/2*(dw+2*d)*L*K]，可以得出各個切割深度值的進給速度。對于圓棒形切割材料，如單晶錠及藍寶石棒，在鋼線剛切入或切出切割材料時，線接觸材料的弦長很短，通過此公式計算出的F會很大，所以設定一個Fmax作為最大進給速度。當計算出的切割速度F大于Fmax時，此時取值Fmax作為進給速度。下面給出對某一位置點進行切割的體積計算實際例子設定單位時間切割體積C = 7. 49X103mm3/min ；主棍槽距P = O. 925mm ;切割材料半徑R = 75mm ；切割線直徑dw = 0. 16mm ；切割磨料直徑d = 0. 015mm ;切割材料總長度L = 760 ;安全系數K=I;當切割深度h = 30mm ;F = C*P/ [ (R2- (R-h)2)1/2* (dw+2*d) *L*K] = 0. 4mm/min,表明此處進給速度為0.4mm/min ；當切割深度h = 75mm ;F = C*P/[ (R2-(R-h)2)1/2* (dw+2*d) *L*K] = 0. 32mm/min，表明此處進給速度為
0.32mm/min0
權利要求
1.一種用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，其特征在于，是通過求多線切割中任意位置點的進給速度來實現，所述的任意一點的進給速度是由如下公式得出F = OP/ [ (R2- (R-h)2)1/2* (dw+2*d) *L*K]F :進給速度；C :設定單位時間切割體積；P :主輥槽距；R :切割材料半徑；h :切割深度；dw :切割線直徑；d :切割磨料直徑；L :切割材料總長度；K :安全系數，根據實際情況取值，K = 1-1. 3設定一個Fmax作為最大進給速度。當計算出的切割速度F大于Fmax時,此時取值Fmax 作為進給速度。
2.根據權利要求I所述的用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，其特征在于所述的設定單位時間切割體積C為根據實際經驗預先設定的。
3.根據權利要求I所述的用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，其特征在于， 所述的F是根據切割的深度h、切割線直徑dw、切割磨粒直徑d以及切割材料長度L確定的。
4.根據權利要求I所述的用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，其特征在于計算中引入安全系數K，可以選取不同的值，來調整進給速度F。
5.根據權利要求I所述的用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，其特征在于引入最大進給速度Fmax,保證進給速度在合理的范圍內。
全文摘要
一種用于多線切割機的等體積切割速度計算方法，是通過求多線切割中任意位置點的進給速度來實現，所述的任意一點的進給速度由如下公式得出F＝C*P/[(R2-(R-h)2)1/2*(dw+2*d)*L*K]，其中F進給速度；C設定單位時間切割體積；P主輥槽距；R切割材料半徑；h切割深度；dw切割線直徑；d切割磨料直徑；L切割材料長度；K安全系數。設定一個最大進給速度Fmax，如果由公式計算出某個位置點的進給速度F大于Fmax，取Fmax作為進給速度。本發明能保證單位時間去除體積量為設定值，使切割速度F根據主輥槽距P、切割位置h、切割長度L、切割磨粒直徑d等進行調整，提高加工效率。
文檔編號B28D5/04GK102700015SQ20121020403
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者封芳桂, 常正男, 徐超輝, 潘鑫, 王井玲, 王凱, 王鈺欽, 蔡玉俊, 黎振 申請人:天津職業技術師范大學