本实用新型专利技术公开了一种内部为锥形的套筒刀具及包含它的锥形籽晶的制备装置，内部为锥形的套筒刀具，包括夹装块和套筒；套筒为一端敞口、另一端封端的筒状结构，套筒的敞口端向下，套筒内从下到上包括依次相接的第一直筒段、锥形渐缩段和第二直筒段，第一直筒段和锥形渐缩段内表面均设有金刚石砂层，锥形渐缩段与竖直方向的夹角为10～20
【技术实现步骤摘要】
一种内部为锥形的套筒刀具及包含它的锥形籽晶的制备装置
[0001]本技术涉及一种内部为锥形的套筒刀具及包含它的锥形籽晶的制备装置，属于锥形籽晶加工
技术介绍
[0002]随着半导体材料应用的兴起以及广泛应用，目前国内外客户对红外锗产品以及太阳能锗衬底片需求量越来越大。为了大幅提高拉晶出炉单晶重量，将原先圆柱形籽晶设计成锥形籽晶结构，原先的圆柱形籽晶容易断裂，承重力不够，出炉单晶量不足，新型锥形籽晶棒承重力为原先的2倍以上，并且重复使用率高，大大增加了拉晶的出炉重量，为后续生产提供了源源不断的原料保障。
[0003]目前针对锥形籽晶的特殊外形，所采用的加工工艺路线是：第
①
步:进行常规套圆加工；第
②
步：外圆精滚；第
③
步：车床加工锥形部分；该现有工艺技术的缺点是：工艺生产加工比较复杂和繁琐，非常费时费力，加工线路长，效率低损耗大，如果遇到籽晶要求交货期较急时，无法满足交期，同时也会对后道产品的加工产生较大的影响。
技术实现思路
[0004]本技术提供一种内部为锥形的套筒刀具及包含它的锥形籽晶的制备装置，通过对套筒刀具的结构改进，使得锥形籽晶棒一步加工成型，大幅度简化了加工工艺，大幅降低了人工成本和设备投入成本，大幅提高了工作效率；制备的锥形籽晶用于红外锗单晶和太阳能用单晶拉晶领域中。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种内部为锥形的套筒刀具，包括夹装块和套筒；套筒为一端敞口、另一端封端的筒状结构，套筒的敞口端向下，套筒内从下到上包括依次相接的第一直筒段、锥形渐缩段和第二直筒段，第一直筒段和锥形渐缩段内表面均设有金刚石砂层，锥形渐缩段与竖直方向的夹角为10～20
°
；夹装块连接在套筒顶部外侧。
[0007]上述通过套筒结构的改进，同时在第一直筒段和锥形渐缩段内表面镀一层金刚石砂层，内部锥面结构可以磨削加工锥面，可以使得锥形籽晶棒一次加工成型，大幅度简化了加工工艺，大幅度降低了加工成本(人工成本、设备损耗成本、水电气成本等)，大幅提高了工作效率。
[0008]上述第一直筒段、锥形渐缩段和第二直筒段平滑过渡。
[0009]为了进一步提高结构强度，与锥形渐缩段相接的第二直筒段内表面设有至少2cm高度的金刚石砂层，锥形渐缩段内的金刚石砂层和第二直筒段内的金刚石砂层无缝相接。
[0010]本申请的高度方向与套筒的轴向一致。
[0011]为了提高套筒刀具的加工性能，第一直筒段端部设有金刚石砂层。
[0012]为了进一步提高套筒刀具的加工性能，第一直筒段外侧壁上设有至底部起至少2cm 高度的金刚石砂层，第一直筒段端部的金刚石砂层与第一直筒段外侧壁上的金刚石砂
层无缝相接。
[0013]本申请从底部到顶部的方向与从下到上的方向一致。
[0014]为了提高套筒刀具的加工性能，金刚石砂层的厚度均为0.8～1.2mm。
[0015]为了提高加工件的表面性能，金刚石砂层的细度均为80～120目。
[0016]为了确保装置的结构强度，夹装块和套筒所用材质均为45号钢。
[0017]为了满足一般加工需求，优选，锥形渐缩段与竖直方向的夹角为16～17
°
。
[0018]为了增强套筒刀具的结构强度和加工性能，第二直筒段的壁厚为3～3.4mm。
[0019]为了方便使用，同时确保稳定性，夹装块为与套筒同轴设置的柱状结构。同轴设置也即二者的中心轴的延长线重合。
[0020]一种锥形籽晶的制备装置，包括上述内部为锥形的套筒刀具、底座、工作台、床身、控制箱和冷却水喷洒装置；
[0021]工作台和床身均设在底座上，工作台上表面设有加工件夹具；控制箱安装在床身顶部、且位于工作台的正上方；内部为锥形的套筒刀具的夹装块安装在控制箱的主轴上，且套筒的敞口端向下正对工作台上表面；冷却水喷洒装置安装在床身上、且喷洒方向指向工作台上表面。
[0022]上述控制箱可控制内部为锥形的套筒刀具上下左右的移动、进给，包括电机、进给轮等，具体直接参照现有套圆机床即可，本申请对此部分没有特别改进，因此不再赘述。
[0023]本技术未提及的技术均参照现有技术。
[0024]本技术内部为锥形的套筒刀具，通过对套筒刀具的结构改进，使得锥形籽晶棒一步加工成型，大幅度简化了加工工艺，大幅降低了人工成本和设备投入成本，大幅提高了工作效率；结构简单，易于制造；制备的锥形籽晶用于红外锗单晶和太阳能用单晶拉晶领域中。
附图说明
[0025]图1为本技术内部为锥形的套筒刀具的结构示意图；
[0026]图2为本技术锥形籽晶的制备装置的结构示意图；
[0027]图3为本技术制得的锥形籽晶；
[0028]图中，1为夹装块，2为套筒，21为第一直筒段，22为锥形渐缩段，23为第二直筒段，24为金刚石砂层，3为底座，4为工作台，5为床身，6为控制箱，7为冷却水喷洒装置，8为加工件。
具体实施方式
[0029]为了更好地理解本技术，下面结合实施例进一步阐明本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0030]本申请“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等方位词为使用状态时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示，一种内部为锥形的套筒刀具，包括夹装块和套筒；套筒为一端敞口、另一端封端的筒状结构，套筒的敞口端向下，套筒内从下到上包括依次相接的第一直筒段、锥形渐缩段和第二直筒段，第一直筒段和锥形渐缩段内表面均设有金刚石砂层，锥形渐缩段与竖直方向的夹角为10～20
°
；夹装块连接在套筒顶部外侧。
[0033]上述通过套筒结构的改进，同时在第一直筒段和锥形渐缩段内表面镀一层金刚石砂层，内部锥面结构可以磨削加工锥面，可以使得锥形籽晶棒一次加工成型，大幅度简化了加工工艺，大幅度降低了加工成本(人工成本、设备损耗成本、水电气成本等)，大幅提高了工作效率。
[0034]实施例2
[0035]在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：为了进一步提高结构强度，与锥形渐缩段相接的第二直筒段内表面设有至少2cm高度的金刚石砂层，锥形渐缩段内的金刚石砂层和第二直筒段内的金刚石砂层无缝相接。
[0036]实施例3
[0037]在实施例2的基础上，进一步作了如下改进：为了提高套筒刀具的加工性能，第一直筒段端部设有金刚石砂层。
[0038]实施例4
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内部为锥形的套筒刀具，其特征在于：包括夹装块和套筒；套筒为一端敞口、另一端封端的筒状结构，套筒的敞口端向下，套筒内从下到上包括依次相接的第一直筒段、锥形渐缩段和第二直筒段，第一直筒段和锥形渐缩段内表面均设有金刚石砂层，锥形渐缩段与竖直方向的夹角为10～20
°
；夹装块连接在套筒顶部外侧。2.如权利要求1所述的内部为锥形的套筒刀具，其特征在于：与锥形渐缩段相接的第二直筒段内表面设有至少2cm高度的金刚石砂层，锥形渐缩段内的金刚石砂层和第二直筒段内的金刚石砂层无缝相接。3.如权利要求2所述的内部为锥形的套筒刀具，其特征在于：第一直筒段端部设有金刚石砂层。4.如权利要求3所述的内部为锥形的套筒刀具，其特征在于：第一直筒段外侧壁上设有至底部起至少2cm高度的金刚石砂层，第一直筒段端部的金刚石砂层与第一直筒段外侧壁上的金刚石砂层无缝相接。5.如权利要求4所述的内部为锥形的套筒刀具，其特征在于：金刚石砂层的厚度均为0.8～1.2mm。6.如权利要求4所述的内部为锥形的套筒刀具，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶成，陆海凤，柯尊斌，王卿伟，
申请(专利权)人：中锗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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