【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非良导体加工方法，具体为一种石英舟槽的切割装置及复合加工方法。
技术介绍
1、随着半导体工业技术的发展，石英玻璃由于高纯度、耐温性、耐腐蚀性等优良性能，在半导体扩散、氧化、cvd沉积等过程中成为不可或缺的石英玻璃承载器具。在其铸造成型后，其槽的加工过程成为人们关注的焦点。由于高硬度和脆性，使得石英舟槽的切割、研磨和抛光成为器件制造过程的瓶颈，其中最为重要的是槽的切割过程，几乎占据了整个石英舟制造工作量的70％左右。切割后的槽表面质量对后续的研磨和抛光工作以及石英舟作为半导体载具的使用寿命具有很大影响。目前石英舟槽的加工主要采用固结金刚石磨粒的砂轮进行切割，砂轮表面的磨粒和石英舟表面通过挤压、摩擦使得材料发生脆性断裂去除，该方法存在以下问题：
2、首先，由于金刚石砂轮属于磨削加工，当依次加工多个槽时，加工效率普遍较低；其次，由于金刚石磨粒是通过电镀方法附着在砂轮上面，当砂轮在工作过程中，由于磨粒的伸出高度不等，砂轮容易发生堵塞，散热效果差，工件表面容易发生烧伤；另外，切割过程中，在金刚石砂轮和石英舟作用下，磨粒与石英舟的接触、摩擦和挤压导致磨粒磨损和脱落，使得砂轮切割能力下降，进一步导致表面变形；
3、由于金刚石砂轮加工存在的诸多问题，有学者尝试采用数控铣床，通过调用数控机床程序控制铣刀铣削的方法对石英舟进行开槽加工，该方法使得刀具的磨损增快，刀具寿命变短，并且成本加大。因此，寻找较高的加工效率，同时石英舟表面粗糙度较小的槽加工方法成为石英舟未来加工的趋势。
技术实
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种石英舟槽的切割装置及复合加工方法，解决现有技术加工石英舟槽效率低且表面粗糙度较高的问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种石英舟槽的切割装置，包括收线结构、放线结构、主轴组和切割线网；
4、所述收线结构和放线结构对称设置在主轴组的两侧，主轴组包括多个间隔且平行设置的主轴，切割线依次往复缠绕在多个主轴上，各主轴上的切割线沿轴向间隔排布形成切割线网，用于对石英舟磨削切割，切割线网的切割线两端分别与收线结构和放线结构连接。
5、优选的，所述收线结构和放线结构的结构相同，所述放线结构包括排线机构、放卷轴、放线摆杆和张紧轮；
6、所述切割线绕装在放卷轴上，切割线的出线端依次绕过排线机构、放线摆杆和张紧轮后缠绕在主轴组上；
7、所述排线机构用于改变切割线引出方向，放线摆杆用于使切割线的放线速度恒定，张紧轮用于调节切割线的张力。
8、优选的，所述主轴组包括至少三个主轴，三个主轴呈三角形排布。
9、优选的，所述主轴上相邻两个切割线的间距等于石英舟上相邻两个舟槽的间距。
10、优选的，所述主轴上沿其轴向间隔设置有多个排线槽。
11、优选的，还包括用于固定石英舟的移动工作台，该工作台能够调节石英舟的舟槽的加工深度和宽度。
12、优选的，所述切割线包括金属丝以及附着在其表面的金刚石磨粒。
13、优选的，还包括石英舟铣削装置，用于对石英舟的舟槽铣削加工。
14、一种石英舟槽的切割装置的复合加工方法，包括以下步骤：
15、步骤1、切割线绕装在多个主轴上形成切割线网，切割过程中同步控制收线结构和放线结构的速度以及切割线网的张力，采用切割线网对石英舟的舟槽进行切割加工；
16、步骤2、采用铣削加工方法对步骤1切割加工后的石英舟的舟槽进行精加工，直至舟槽的参数满足预定要求。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
18、本专利技术提供的一种石英舟槽的切割装置，将切割线螺旋往复绕装在多个主轴上，并且切割线在主轴上等间距间隔排列，两个主轴间的每一根切割线即可视作为一根切割锯，切割线的两端分别与收线结构和放线结构连接，收线结构和放线结构同向运动，使切割线与主轴同步移动，切割线移动过程中对石英舟进行磨削加工，由于切割线螺旋缠绕在主轴上形成多个切割锯，通过收线结构和放线结构控制切割线的两端，即可实现多个舟槽的同步加工，大大提高了加工效率。
19、进一步，采用放线摆杆6控制切割线的放线速度，张紧轮控制切割线的张力，在加工过程中主轴和收卷轴、放卷轴做速度同步控制以及pid算法保持线网的恒定张力，进而提高舟槽的加工精度以及效率。
20、本专利技术提供的石英舟的复合加工方法，采用切割线对石英舟的舟槽进行切割加工，由于切割线间隔排布方式，因此能够对石英舟上的舟槽实现一次性加工，为了进一步提高舟槽的加工精度，采用数控铣削设备对粗加工后的舟槽进行精加工，以提高舟槽的精度，本申请创新的将锯切磨削的加工方法与数控铣削的加工方法相结合，在保证加工精度的情况下，大大提高了舟槽的加工效率。
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1.一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，包括收线结构、放线结构、主轴组和切割线网(2)；
2.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述收线结构和放线结构的结构相同，所述放线结构包括排线机构(4)、放卷轴(5)、放线摆杆(6)和张紧轮(7)；
3.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述主轴组包括至少三个主轴，三个主轴呈三角形排布。
4.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述主轴上相邻两个切割线的间距等于石英舟上相邻两个舟槽的间距。
5.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述主轴上沿其轴向间隔设置有多个排线槽。
6.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，还包括用于固定石英舟的移动工作台，该工作台能够调节石英舟的舟槽的加工深度和宽度。
7.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述切割线包括金属丝以及附着在其表面的金刚石磨粒。
8.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的一种石英舟槽的切割装置的复合加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，包括收线结构、放线结构、主轴组和切割线网(2)；
2.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述收线结构和放线结构的结构相同，所述放线结构包括排线机构(4)、放卷轴(5)、放线摆杆(6)和张紧轮(7)；
3.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述主轴组包括至少三个主轴，三个主轴呈三角形排布。
4.根据权利要求1所述的一种石英舟槽的切割装置，其特征在于，所述主轴上相邻两个切割线的间距等于石英舟上相邻两个舟槽的间距。
5.根据权利要求1所述的一种石英舟槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：李淑娟，史海涛，贾祯，汤奥斐，岳佳怡，康拓，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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