一种刻划轮及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种刻划轮，包括：中心具有一平面内圆形棱线且由烧结钻石形成的圆板状轮本体部；所述轮本体部左右各设置有以烧结钻石层同轴的圆柱轴部；所述轮本体部左右设置的圆柱轴部的外侧端部同轴形成为既定角度的锥部；以及所述轮本体部的棱线部顶角为既定角度方式形成的刃前缘部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械制作领域，具体涉及。
技术介绍
现有在分断玻璃板或陶瓷基板等脆性材料基板的场合，是先于此等基板沿所欲分 断的线形成刻划线，其后沿刻划线分断。在刻划使用的刻划轮有例如专利文献1所示，圆板 状且其外周部分为由两侧被切除为锥面状的算盘珠形状。附图I(A)系显示此一例的前视 图。此刻划轮100系于中心部具有将销101做为轴插入的贯通孔。此外，于专利文献2、3、4亦显示有将轴与刻划轮本体部一体化而形成的刻划轮。 图I(B)系显示此一例的前视图。划线轮110具有将2个圆锥状构件底面接着的剖面菱形 的形状，两端部保持于刀轮保持具而使用。专利文献1 日本专利4219945号；专利文献2 国际公开W02003/51784号公报；专利文献3 日本实开平4-40 号公报；专利文献4 日本特开平-223799号公报。然而，在专利文献1中，刃前缘部的厚度与刻划轮的厚度相同，且由于必须将销无 偏差地插入刻划轮的中心轴，在刻划中刻划轮的轴与销亦须一致，所以有难以使刃前缘部 的厚度变薄的问题。此外，关于将轴与轮一体化的专利文献2 专利文献4所提供的刻划轮，制造的自 由度少，且刃前缘的棱线部分的角度或轴间的距离大，所以有无法任意选择刃前缘部厚度 的问题。因此，如附图2(a) (b)所示，不论任何场合，在基板111实装有芯片零件112、113 的场合无法刻划基板的芯片零件间的狭窄间隙，必须使芯片零件的间隔加宽，有在分断后 的基板周围产生多余空间的缺点。又如附图1(b)所示，刃前缘部的角度α与成为与轴承的接触部的两侧的锥部的 角度β在专利文献3是被个别规定为α为110 130°，β为50 70°。然而α与β 的合计值为180°，关于在超过合计180°的范围的组合并未被显示。此是因为在专利文献 3中，在将刃前缘部与锥部做为连续的外周面形成后，于刃前缘部与锥部之间形成与外周面 的外周同心圆的切除(支持部)，故在制造方法上，α与β的合计值被限制为180°。此 外，于专利文献4中，刃前缘部的基部的角度α与锥部的角度β皆为90°，关于其它角度 范围并未被显示。此外，刃前缘部的棱线虽被2段研磨，但具体的角度并未被显示。
技术实现思路
本专利技术实施例鉴于上述现有技术所存在的问题，以提供即使为销一体型的刻划轮 亦可使刃前缘的厚度变薄，对于基板上附零件有狭窄部分亦可刻划，且可以任意尺寸无偏 差地以高精度容易制造的刻划轮及其制造方法为专利技术目的。为了达成上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种刻划轮，包括中心具有一平面 内圆形棱线且由烧结钻石形成的圆板状轮本体部；所述轮本体部左右各设置有以烧结钻石层同轴的圆柱轴部；所述轮本体部左右设置的圆柱轴部的外侧端部同轴形成为既定角度的锥部；以及所述轮本体部的棱线部顶角为既定角度方式形成的刃前缘部。优选的，所述轮本体部具有至少2段锥面，由研磨形成的所述刃前缘部棱线的锥 面而形成。优选的，所述刃前缘部棱线设置有既定形状的槽。优选的，所述刃前缘部的厚度为0. 4mm以下。优选的，仅设所述轮本体部中由构成棱线的一对锥状面构成部分为刃前缘部，所 述刃前缘部的厚度为0. 03mm以上。优选的，所述刃前缘部包括设于轮本体部中央的圆板部以及所述圆板部前端的锥 状部。优选的，所述圆板部的厚度在0. 4 0. 03mm范围内。优选的，所述轮本体部在与所述圆柱轴部之间具有锥状的倾斜部。优选的，所述轮本体部的倾斜部弯曲成与所述圆柱轴部之间连续。优选的，所述刃前缘部棱线部的顶角α与所述锥部的角度β满足下式185° 彡 α + β 彡 290° ；棱线部的顶角α满足下式75° ^ α ^ 170° ；所述锥部的角度β满足下式60° < α < 120°。优选的，所述锥部的角度β满足下式90° < α < 120°。优选的，所述轮本体部的外径D满足下式Imm < D < 6mm。优选的，所述轮本体部的外径D满足下式Imm ^ D ^ 2. 5mm。优选的，所述轮本体部的外径D与所述圆柱轴部的长度C满足下式C < D。优选的，所述轮本体部的外径D与所述圆柱轴部的长度C满足下式C < D。优选的，所述轮本体部的外径D与所述圆柱轴部的长度C满足下式C < D。为了达成上述专利技术目的，本专利技术实施例还提供了一种刻划轮制造方法，包括使用以超硬合金形成的圆柱状构件的一端同轴形成有烧结钻石层的圆柱部的圆 柱状加工素材；保持超硬合金的圆柱部分同时旋转，以线切割放电加工于烧结钻石层部分形成一 对同轴的圆柱轴部，夹于该圆柱轴部的轮本体部；保持超硬合金的圆柱部分同时旋转，将所述圆柱轴部外侧端部藉由研磨加工而形 成为锥状；保持超硬合金的圆柱部分同时旋转，将所述轮本体部的棱线部研磨成既定角度以 形成刃前缘部；藉由切断烧结钻石层与所述超硬合金而制造。优选的，在线切割放电加工的圆柱轴部与轮本体部形成时，在所述圆柱轴部外侧 同时形成锥部；在研磨所述圆柱轴部的锥部时，将因线切割放电加工而产生的表面变质层除去。从以上所述可以看出，本专利技术实施例提供的刻划轮，可藉由适当变更加工线(线 切割放电加工机的线的行走轨迹(加工部位))与中心轴的距离而任意选择圆柱轴部的粗 度。此外，可任意选择圆柱轴部的间隔、轮本体部的厚度、刃前缘部的角度。在现有的轴与 轮本体部成为一体的侧面为菱形形状的刻划轮，刃前缘部的锥面的角度、圆柱轴部的锥面 的角度或间隔、刃前缘部的外径虽不能自由设定，但在本专利技术中此等可分别独立任意设定。 此外，藉由仅研磨需要高精度的圆柱轴端部的锥部与刃前缘部而其它部分则维持放电加工 的状态，可以最少的加工步骤及成本达成所欲的精度的刻划轮。藉由使刃前缘部的厚度为0. 4mm以下，可沿实装有芯片零件等的基板的狭窄线刻 划。此外，若于轮本体部于两面形成倾斜部，即使减少刃前缘部的厚度亦可保持充分的强 度。因此，藉由减少刃前缘部的厚度可沿实装有芯片零件等的基板的狭窄线刻划。另外，刃前缘部的角度α可在刃前缘部独自选择最适当角度，例如75° 170°， 藉此水平裂痕或沿刻划线产生的剥落不易产生，可改善对脆性材料的刻划性能。此外，锥部 之角度β可与α独自设定为适当的角度，例如60° 120°，与轴承的滑动抵抗变少。此 外，亦可获得于轴承形成的凹陷较浅即可的效果。附图说明图1为现有技术中的刻划轮示意图；图2为使用现有刻划轮的基板的刻划状态示意图；图3为本专利技术第一实施例提供的刻划轮前视图及右侧视图；图4为使用如图3所示刻划轮的基板的刻划状态示意图；图5Α为制造本专利技术实施例提供的刻划轮所使用的素材块10的立体图；图5Β为本专利技术实施例所涉及的，从素材块10中切取的加工素材2的立体图；图5C为本专利技术实施例所涉及的加工素材20放电加工时的加工线示意图；图5D为本专利技术实施例中放电加工后的烧结钻石层放大图；图6为本专利技术第一实施例提供的刻划轮的变形例示意图；图7为本专利技术第二实施例提供的刻划轮前视图及右侧视图；图8为本专利技术第三实施例提供的刻划轮前视图及右侧视图；图9为本专利技术第四实施例提供的刻划轮前视图及右侧视图；图10为本专利技术第五实施例提供的刻划轮前视图及右侧视图；图11为本专利技术第五实施例提供的刻划轮的刃前缘局部放大图；图12为本专利技术实施例提供的刻划轮刃前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刻划轮，包括：中心具有一平面内圆形棱线且由烧结钻石形成的圆板状轮本体部；所述轮本体部左右各设置有以烧结钻石层同轴的圆柱轴部；其特征在于，包括：所述轮本体部左右设置的圆柱轴部的外侧端部同轴形成为既定角度的锥部；以及所述轮本体部的棱线部顶角为既定角度方式形成的刃前缘部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中野忠信，林弘义，近藤干夫，留井直子，富森紘，曾山正信，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]