CN102689372A

CN102689372A - 一种龙门式kdp晶体固结磨料线型锯机

Info

Publication number: CN102689372A
Application number: CN2012102177011A
Authority: CN
Inventors: 张进生; 王志; 岳兴利; 王飞
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: CN102689372B

Abstract

本发明公开了一种龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，包括主体框架、滑套、锯丝、主运动机构、进给机构；所述主体框架包括横梁以及横梁两端的两个立柱，进给机构安装在主体框架上；两个立柱上均设有滑套，主运动机构连接在滑套上，锯丝安装在主运动机构上。本发明锯机结构设计合理，加工高效，安全可靠，造价较低。

Description

一种龙门式KDP晶体固结磨料线型锯机

技术领域

本发明锯机涉及一种用于大尺寸KDP晶体锯解的固结磨料线型锯机，属于晶体加工设备技术领域。

背景技术

在目前KDP晶体加工领域中，一般采用单点金刚石切削等超精密切削技术，通过超精密切削机床进行KDP晶体的锯解加工。虽然国内可以对KDP晶体进行锯解加工，但是国内加工单位在KDP晶体锯解加工的质量方面和效率方面不能取得很好的效果，尤其是大尺寸KDP晶体材料的锯解加工更是难上加难。在KDP晶体加工设备方面，国外禁止对我国出口相关设备，而我国在KDP晶体加工方面的研究又处于起步阶段，因此迫切需要立足国内研制一款专用于KDP晶体锯解的加工设备，以满足KDP晶体高效、安全的加工要求。将该设备应用于大尺寸KDP晶体的锯解加工，发展适应我国现阶段需求的专用KDP晶体锯解设备。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种龙门式KDP晶体固结磨料线型锯机，它具有结构简单新颖，能够满足KDP晶体锯解加工要求的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，包括主体框架、滑套、锯丝、主运动机构、进给机构；所述主体框架包括横梁以及横梁两端的两个立柱，进给机构安装在主体框架上；两个立柱上均设有滑套，主运动机构连接在滑套上，锯丝安装在主运动机构上。

所述主运动机构包括线筒电机、线筒、线筒直线导轨、线筒滚珠丝杠和滚珠丝杠电机；所述主体框架的一侧立柱上的滑套设置有主动端托板，所述线筒电机、线筒、线筒直线导轨、线筒滚珠丝杠和滚珠丝杠电机设置在主动端托板上，锯丝绕在线筒上；所述线筒设置在线筒直线导轨上，线筒与线筒电机相连；线筒还通过线筒滚珠丝杠与滚珠丝杠电机连接。

其中线筒在线筒电机的带动下高速旋转，进行锯丝的收放运动；线筒滚珠丝杠在电机的带动下则与线筒连接，通过丝杠副对电机旋转运动的转化作用，实现线筒在轴向上的往复运动，线筒的旋转运动和轴向往复运动使固结磨料锯丝在整机上实现往复旋转运动。

所述进给机构包括进给电机、传动轴、进给滚珠丝杠副；进给滚珠丝杠副包括齿轮副、进给滚珠丝杠轴承座、进给滚珠丝杠；所述进给电机、传动轴和齿轮副依次相连，设置在横梁上；齿轮副、进给滚珠丝杠轴承座和进给滚珠丝杠依次连接，进给滚珠丝杠轴承座和进给滚珠丝杠设置在立柱上。

所述立柱上还可以设有进给直线导轨。

锯机进给机构中产生进给动力的进给电机安装在主体框架的横梁上，在进给传动过程中，进给电机通过传动轴将动力传递给进给进给滚珠丝杠，其中传动轴和进给滚珠丝杠之间通过锥齿轮连接，进给滚珠丝杠的丝杠螺母安装在滑套上，通过滚珠丝杠副的作用，将电机的旋转运动形式转化为滑套的上下运动形式，实现整机的上下进给运动；在进给运动传递过程中，两立柱上的滑套上下进给运动保持同步。

所述龙门式KDP晶体固结磨料线锯机还包括导向机构，所述导向机构包括固定式导线轮和可移动式导线轮，均与锯丝配合。所述固定式导线轮和可移动式导线轮可以各有两个，对称分布于横梁中心两侧。

锯机的导向机构和张紧机构均分别安置于立柱滑套上，导线轮是用来保证KDP晶体锯解加工时锯丝运转路径正常，锯丝不会发生偏转，避免KDP晶体锯解过程中不必要误差的产生，张紧机构则是张紧轮与液压缸连接，用以实现对锯丝张紧力的调节作用。

锯机的导向机构分别安置于两滑套上，其中位于滑套下部位置的两个导线轮在丝线切削方向（即导线轮径向）上是可移动的，用以调节两导向轮之间的距离，以适应不同尺寸KDP晶体的锯解加工；位于滑套上部位置的两个导线轮是固定式导线轮，位置不可调，是用来支撑锯丝回转运动，避免锯丝断线情况的产生。

龙门式KDP晶体固结磨料线锯机还包括张紧机构，所述张紧机构包括张紧轮、张紧轮轴承座和张紧端托板；张紧轮设置在张紧轮轴承座上，张紧轮轴承座设置在张紧端托板上，张紧端托板设置在非线筒一侧立柱的滑套上；所述锯丝还绕在张紧轮上。

锯机的张紧结构中，张紧轮安装在轴承座上，轴承座由直线导轨承载，并与液压缸相连接，通过液压缸带动张紧轮在直线导轨上运动，对张紧轮在水平方向上的位置进行调节，用以调节锯丝的张紧力大小。

本发明的有益效果：结构设计合理，定位于高效、安全加工，工作稳定，易于操作，造价较低。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的右视图。

图中：1、横梁，2、立柱，3、线筒，4、进给直线导轨，5、滑套，6、固定式导线轮，7、可移动式导线轮，8、张紧轮，9、固结磨料锯丝，10、主动端托板，11、进给电机，12、传动轴，13、线筒直线导轨，14、线筒滚珠丝杠，15、线筒电机，16、滚珠丝杠电机，17、齿轮副，18、张紧轮轴承座，19、进给滚珠丝杠轴承座，20、进给滚珠丝杠，21、吊装孔，22、张紧端托板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，横梁1通过螺栓连接安装在左右两个立柱2上，形成了本发明锯机的主体——龙门式框架。

在锯机左侧立柱2的滑套5上装有主动端托板10，主动端托板10上安装有线筒3、线筒滚珠丝14、线筒电机15、滚珠丝杠电机16、线筒直线导轨13。在锯机工作过程中，线筒滚珠丝杠14在滚珠丝杠电机16的带动下旋转，通过滚珠丝杠螺母副带动线筒3做轴向运动，实现线筒3上固结磨料锯丝9（以下简称锯丝9）的排线运动，再通过线筒电机15带动线筒3做回转运动，这样可以实现线筒3的收放线功能，线筒直线导轨13承载线筒机构，用来保证线筒机构的运动精度。在锯丝9的回转过程中，可移动式导线轮7是可以根据待加工KDP晶体的尺寸大小调节彼此之间的距离，避免锯丝9因跨度过大而引起断线，固定式导线轮6是固定于左右立柱的滑套5上，用以支撑锯丝9，减少锯丝9因跨度过大而引起的疲劳应变，同时这两种导线轮也保证了锯丝9在锯机运转过程中不会发生偏离正确工作位置的情况。在锯机右侧立柱2的滑套5上安装有张紧轮8，张紧轮8安装在张紧轮轴承座18上，张紧轮轴承座18与外部液压缸相连接，通过液压缸伸缩来调节张紧轮8在张紧轮径向上的位置，用以调节锯丝9的张紧力大小，保证工作过程中锯丝9始终处于动态平衡状态。锯丝9再通过固定式导线轮回收到线筒3，形成了锯丝9的循环往复回转运动，完成了锯机的主运动。其中滑套5是通过进给直线导轨4连接在立柱上，直线导轨4保证了滑套5在垂直方向上的运动精度，同时进给滚珠丝杠20上的丝杠螺母安装在滑套5上，由进给滚珠丝杠20带动滑套进行上下进给运动。

横梁1上安装有进给电机11、传动轴12、齿轮副17等进给机构。在锯机工作过程中，进给电机11输出动力，通过分向装置，将进给运动传递到两个传动轴12上，再通过齿轮副17之间的啮合作用将进给运动传递给左右进给滚珠丝杠20上，进给滚珠丝杠20通过进给滚珠丝杠轴承座19安装在立柱2上，进给滚珠丝杠20与左右两个滑套5通过丝杠螺母连接，并将上下运动传递给滑套5，滑套5进一步带动主运动机构、张紧机构及导向机构进行上下进给运动，完成锯机的进给运动。

加工KDP晶体时，将待加工KDP晶体夹持在回转工作台上，通过主运动机构的锯丝9的回转运动实现KDP晶体的锯解加工，通过进给机构可使KDP晶体按照加工要求的尺寸规格进行锯解，完成KDP的锯解加工过程。在锯解过程中，每当线筒3上锯丝9排线位置到达线筒3轴向边界时，会触动线筒机构上的行程开关，然后通过反馈系统控制滚珠丝杠电机16进行反向运转，使线筒滚珠丝杠14带动线筒3在轴向上反向运动，不断实现锯丝9的收放运动。而横梁上的进给电机11也是通过锯机的控制系统根据需要不断改变运转方向，实现锯机功能结构的上下进给运动。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，包括主体框架、滑套、锯丝、主运动机构、进给机构；所述主体框架包括横梁以及横梁两端的两个立柱，进给机构安装在主体框架上；两个立柱上均设有滑套，主运动机构连接在滑套上，锯丝安装在主运动机构上。

2.如权利要求1所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，所述主运动机构包括线筒电机、线筒、线筒直线导轨、线筒滚珠丝杠和滚珠丝杠电机；所述主体框架的一侧立柱上的滑套设置有主动端托板，所述线筒电机、线筒、线筒直线导轨、线筒滚珠丝杠和滚珠丝杠电机设置在主动端托板上，锯丝绕在线筒上；所述线筒设置在线筒直线导轨上，线筒与线筒电机相连；线筒还通过线筒滚珠丝杠与滚珠丝杠电机连接。

3.如权利要求1所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，所述进给机构包括进给电机、传动轴、进给滚珠丝杠副；进给滚珠丝杠副包括齿轮副、进给滚珠丝杠轴承座、进给滚珠丝杠；所述进给电机、传动轴和齿轮副依次相连，设置在横梁上；齿轮副、进给滚珠丝杠轴承座和进给滚珠丝杠依次连接，进给滚珠丝杠轴承座和进给滚珠丝杠设置在立柱上。

4.如权利要求3所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，所述立柱上还设有进给直线导轨。

5.如权利要求1所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，还包括导向机构，所述导向机构包括固定式导线轮和可移动式导线轮，均与锯丝配合。

6.如权利要求5所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，所述固定式导线轮和可移动式导线轮可以各有两个，对称分布于横梁中心两侧。

7.如权利要求1所述的龙门式KDP晶体固结磨料线锯机，其特征是，还包括张紧机构，所述张紧机构包括张紧轮、张紧轮轴承座和张紧端托板；张紧轮设置在张紧轮轴承座上，张紧轮轴承座设置在张紧端托板上，张紧端托板设置在非线筒一侧立柱的滑套上；所述锯丝还绕在张紧轮上。