CN104668583B - 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具 - Google Patents

一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具 Download PDF

Info

Publication number
CN104668583B
CN104668583B CN201510118129.7A CN201510118129A CN104668583B CN 104668583 B CN104668583 B CN 104668583B CN 201510118129 A CN201510118129 A CN 201510118129A CN 104668583 B CN104668583 B CN 104668583B
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphite
clamping cap
graphite clamping
core
cap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510118129.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104668583A (zh
Inventor
曾品华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shizuishan City Sunyu Lan Shan Electrical Carbon Co Ltd
Original Assignee
Shizuishan City Sunyu Lan Shan Electrical Carbon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shizuishan City Sunyu Lan Shan Electrical Carbon Co Ltd filed Critical Shizuishan City Sunyu Lan Shan Electrical Carbon Co Ltd
Priority to CN201510118129.7A priority Critical patent/CN104668583B/zh
Publication of CN104668583A publication Critical patent/CN104668583A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104668583B publication Critical patent/CN104668583B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/16—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by turning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor

Abstract

本发明涉及一种石墨制品的加工方法及专用刀具，特别是一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具；本发明的技术方案是：一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法，该方法的生产工艺为切槽、掏芯材、取出芯材后精加；掏芯材专用刀具包括刀杆和焊接在刀杆头部的刀片，其特征在于上述刀杆是由刀柄和固定在刀柄一端的刀杆组成，在刀杆头部固定有人造金刚石的刀片；本发明技术方案具有可有效降低材料使用量，且掏芯材专用刀具具有使用寿命长，可有效减少加工过程中刀杆的颤动所造成表面粗糙度低等问题。

Description

一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具
所属技术领域
本发明涉及一种石墨制品的加工方法及专用刀具，特别是一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具。
背景技术
高纯石墨具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小、耐腐蚀、易于精密机械加工等优点，是理想的无机非金属材料。用于加工制作电加热元件、结构铸造模、冶炼高纯金属用坩埚舟皿、多晶硅还原炉夹具、单晶炉用加热器、电火花加工石墨、烧结模具、电子管阳极、金属涂镀、半导体技术用的石墨坩埚、发射电子管、闸流管和汞弧整流器用的石墨阳极、栅极等。
随着光伏行业的迅速发展，作为多晶硅材料生产设备中的主要消耗品高纯石墨夹具的需求也同期出现大幅增长。高纯石墨夹具时多晶硅材料生产设备——还原炉重要零配件之一，也称为石墨电极，其主要作用是在生产中起到固定硅芯和导电，每套高纯石墨夹具是由高纯石墨卡瓣、高纯石墨卡帽、高纯石墨卡座组成。
对于多晶硅生产过程中所需的高纯石墨夹具的加工，现阶段主要是采用实心的高纯石墨圆棒料车削而成，在加工每套高纯石墨夹具的过程中有近一半的高纯石墨材料被车削成石墨粉。目前高纯石墨圆棒料的采购价在1.5—2.0万元/吨左右，车削下来的石墨粉的价格最多2000—4000元/吨，这就造成高纯石墨夹具的生产成本居高不下，使多晶硅的生产成本增加。如何降低高纯石墨夹具的生产成本，是多晶硅生产过程中急需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术所存在的问题，提供一种可有效降低多晶硅生产用高纯石墨夹具的生产成本，提高材料的利用率的一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具。
本发明的技术方案是：一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法，该方法的生产工艺为：
1）切槽：将加工石墨卡帽的高纯石墨毛坯制品装夹在车床上，按照墨卡帽的图纸的尺寸和表面质量要求进行平端面、车外径，然后在端面按石墨卡帽的内经和与其相配的石墨卡瓣的尺寸，留出精加工余量车出环形槽，环形槽的深度大于石墨卡瓣底座的高度；
2）掏芯材：高纯石墨毛坯制品掉头找正后，车外圆面和端面，使高纯石墨毛坯制品的长度大于等于石墨卡帽的长度，利用掏芯材专用刀具按石墨卡帽圆锥孔的尺寸和锥面角度横向进刀掏芯材，进刀深度小于石墨卡帽的长度和环形槽深度之差；
3）卸下工件，掰下上述步骤掏出的芯材，外圆环即为石墨卡帽的粗加工品，芯材即为石墨卡瓣的粗加工品；
4）对上述石墨卡帽和石墨卡瓣的粗加工品进行精加工后，即可获得石墨卡帽和石墨卡瓣的成品。
上述进刀深度小于石墨卡帽的长度和环形槽深度之差，其差值为1—0.5mm。
一种用于加工多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的掏芯材专用刀具，包括刀杆和焊接在刀杆头部的刀片，其特征在于上述刀杆是由刀柄和固定在刀柄一端的刀杆组成，在刀杆头部固定有人造金刚石的刀片。
上述刀杆为硬质合金，刀杆与刀柄的固定是采用焊接或螺栓顶紧方式。
在上述刀柄的一端开有与硬质合金的刀杆相配的U形槽，硬质合金的刀杆插在U形槽内，通过焊接或螺栓顶紧方式与刀柄固定。
本发明技术方案的特点：1、充分利用了高纯石墨材料，降低了材料成本。通过上述加工工艺，使多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的高纯石墨材料利用率，由现有技术采用两根棒料，变为一根棒，可降低材料成本一半。按年生产1万套石墨卡帽和配套的卡瓣计算，现有技术年需高纯石墨材料2万吨以上，采用本技术方案只需1万吨，按现有高纯石墨圆棒料的采购价1.5—2.0万元/吨计算，年可节约材料费用1.5—2.0亿元，其经济价值和社会价值非常可观；2、利用人造金刚石硬度高、耐磨的特性，做为掏芯材专用刀具的刀头，一次装夹本刀具后可连续加工5万件左右，是目前常用的硬质合金焊接内孔车刀的100倍，其综合加工成本远远小于现有硬质合金焊接刀具；3、利用硬质合金材料强度、硬度高的特性，采用硬质合金做为刀杆，可有效减少加工过程中刀杆的颤动所造成表面粗糙度低的问题。
附图说明
附图1为本发明石墨卡帽的结构示意图；
附图2为本发明石墨卡瓣的结构示意图；
附图3为本发明附图2的俯视图；
附图4为本发明加工原理图；
附图5为本发明专用刀具的结构示意图；
附图6为本发明附图5刀头部分放大图。
具体实施方式
以加工外径为φ105mm，长度为64mm的石墨卡帽1和与其配套使用的石墨卡瓣4为例，结合附图1、2、3、4说明其生产工艺如下：
加工石墨卡帽的高纯石墨毛坯制品的尺寸为：φ110×70mm的高纯石墨。
1）切槽：将φ110×70mm高纯石墨棒料装夹在车床上，按照墨卡帽的图纸的尺寸和表面质量要求进行平端面、车外径，然后在端面按石墨卡帽的内经和与其相配的石墨卡瓣底座3的尺寸车出环形槽5，环形槽的深度大于石墨卡瓣的底座的高度，环形槽的大径和小径要分别小于石墨卡帽的内径和石墨卡瓣底座的外径，留出1—2mm的精加工余量；
2）掏芯材：将上述车出环形槽的高纯石墨毛坯制品掉头找正后，车外圆面和端面，使高纯石墨毛坯制品的长度大于等于石墨卡帽的长度，利用车槽专用刀具按石墨卡帽圆锥孔2的尺寸和锥面角度横向进刀掏芯材；掏芯材时车槽专用刀具的宽度必须保证掏完后，石墨卡帽和石墨卡瓣均有精加工余量，掏芯材的圆锥环形槽6的轴向深度要小于石墨卡帽的长度和环形槽深度之差，也就是说在环形槽5与圆锥环形槽6之间要留有1—0.5mm的余量，使掏出的石墨卡帽和石墨卡瓣之间在掏完后保持连接状态，以防止掏出的芯材脱落将车槽专用刀具打断或将掏完后的石墨卡帽和石墨卡瓣损坏。
3）掏芯材工艺结束后，卸下工件，用手或工具将掏出的芯材掰下，外圆环即为石墨卡帽的粗加工品，芯材即为石墨卡瓣的粗加工品；
4）对上述石墨卡帽和石墨卡瓣的粗加工品进行精加工后，即可获得石墨卡帽和石墨卡瓣的成品。
如图5、6所示，用于加工多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的车槽专用刀具，包括刀杆和焊接在刀杆头部的刀片，刀杆是由刀柄9和固定在刀柄左端的刀杆8刀杆组成，刀柄9和刀杆8的固定方式是采用在刀柄的左端开有与刀杆相配的U形槽，将刀杆插入U形槽内进行固定连接。固定连接的形式采用焊接或在U形槽一侧的刀柄上开有两个螺栓孔，通过螺栓顶紧方式将刀杆与刀柄进行固定。
为提高专用刀具的使用寿命和保证零件的表面质量，刀杆8采用硬质合金制成，刀杆头部固定焊接有人造金刚石的刀片7。

Claims (2)

1.一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法，该方法的生产工艺为：
1）切槽：将加工石墨卡帽的高纯石墨毛坯制品装夹在车床上，按照墨卡帽的图纸的尺寸和表面质量要求进行平端面、车外径，然后在端面按石墨卡帽的内经和与其相配的石墨卡瓣的尺寸，留出精加工余量车出环形槽，环形槽的深度大于石墨卡瓣底座的高度；
2）掏芯材：高纯石墨毛坯制品掉头找正后，车外圆面和端面，使高纯石墨毛坯制品的长度大于等于石墨卡帽的长度，利用掏芯材专用刀具按石墨卡帽圆锥孔的尺寸和锥面角度横向进刀掏芯材，进刀深度小于石墨卡帽的长度和环形槽深度之差；
3）卸下工件，掰下上述步骤掏出的芯材，外圆环即为石墨卡帽的粗加工品，芯材即为石墨卡瓣的粗加工品；
4）对上述石墨卡帽和石墨卡瓣的粗加工品进行精加工后，即可获得石墨卡帽和石墨卡瓣的成品。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法，其特征在于上述进刀深度小于石墨卡帽的长度和环形槽深度之差，其差值为1—0.5mm。
CN201510118129.7A 2015-03-18 2015-03-18 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具 Active CN104668583B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510118129.7A CN104668583B (zh) 2015-03-18 2015-03-18 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510118129.7A CN104668583B (zh) 2015-03-18 2015-03-18 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104668583A CN104668583A (zh) 2015-06-03
CN104668583B true CN104668583B (zh) 2017-06-20

Family

ID=53304457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510118129.7A Active CN104668583B (zh) 2015-03-18 2015-03-18 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104668583B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111113707B (zh) * 2019-12-30 2022-07-01 中国航发湖南南方宇航工业有限公司 一种石墨涂层薄壁零件夹具及在该夹具夹持下的加工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202639357U (zh) * 2012-03-30 2013-01-02 郑州市钻石精密制造有限公司 用于加工环形槽的聚晶金刚石槽刀
CN202924741U (zh) * 2012-11-08 2013-05-08 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种方形石墨卡瓣加工用模具
CN203109260U (zh) * 2013-01-06 2013-08-07 郑州市钻石精密制造有限公司 汽车发动机上的沟槽加工用车刀
CN203210534U (zh) * 2013-04-12 2013-09-25 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种石墨方形卡瓣加工刀具
CN203380375U (zh) * 2013-07-29 2014-01-08 浙江山海机械有限公司 一种加工中等直径深孔用刀排
CN203695995U (zh) * 2013-12-16 2014-07-09 南平华田机械工业有限公司 一种具有良好断屑与排屑性能的铝活塞环槽刀具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202639357U (zh) * 2012-03-30 2013-01-02 郑州市钻石精密制造有限公司 用于加工环形槽的聚晶金刚石槽刀
CN202924741U (zh) * 2012-11-08 2013-05-08 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种方形石墨卡瓣加工用模具
CN203109260U (zh) * 2013-01-06 2013-08-07 郑州市钻石精密制造有限公司 汽车发动机上的沟槽加工用车刀
CN203210534U (zh) * 2013-04-12 2013-09-25 洛阳晶奥电子材料有限公司 一种石墨方形卡瓣加工刀具
CN203380375U (zh) * 2013-07-29 2014-01-08 浙江山海机械有限公司 一种加工中等直径深孔用刀排
CN203695995U (zh) * 2013-12-16 2014-07-09 南平华田机械工业有限公司 一种具有良好断屑与排屑性能的铝活塞环槽刀具

Also Published As

Publication number Publication date
CN104668583A (zh) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104227019A (zh) 一种薄壁钛合金零件的切削工艺
CN101480727B (zh) 大壁厚钢管倒棱的刀具
CN104668583B (zh) 一种多晶硅生产用石墨卡帽及卡瓣的加工方法及专用刀具
CN104057269B (zh) 一种硬质合金顶锤成型模的冲头的加工工艺
CN105014332A (zh) 一种大断面、复杂截面高铁车体铝型材挤压模具加工工艺
CN102107359B (zh) 一种加工锥孔的车削滚压组合装置
CN104057271A (zh) 一种硬质合金工模具的制作方法
CN107803629B (zh) 一种提高螺纹钢力学性能的方法
CN209736661U (zh) 一种焊接式超硬刀片
CN104001746A (zh) 一种钛合金镀锡拉丝模及其制备方法
CN206382607U (zh) 一种金刚石螺旋铣刀
CN203886956U (zh) 一种钛合金镀锡拉丝模
CN210359474U (zh) 一种悬链线曲线外缘锥颈微细立铣刀
CN202192261U (zh) 一种复合材质的硬质合金毛坯
CN104439945B (zh) 一种航空发动机主喷口类零件的数控加工方法
CN103212777A (zh) 无碳化物偏析cfw高速钢及其加工工艺
CN201906984U (zh) 一种加工锥孔的车削滚压组合装置
CN211614343U (zh) 硬质合金软坯阶段加工螺纹孔的车刀
CN201257527Y (zh) 焊接聚晶立方氮化硼车刀
CN104972150A (zh) 一种避免加工干涉、多方位走刀刀杆的制造工艺
CN203992210U (zh) 半扁圆头、平锥头铆钉用硬质合金阴模
CN215392518U (zh) 一种用于硬质合金压坯内锥加工的pcd尖刀
CN215617201U (zh) 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
CN109277848B (zh) 一种籽晶夹头内套加工工艺
CN103071822A (zh) 高强度钢高性能切削用超硬刀具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant