CN108202420B - 节约材料的多线切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节约材料的多线切割方法，包括：利用多线切割机对待加工工件进行切割，多线切割机包括多根平行的切割线，其特征在于，多线切割方法包括：调整多根平行的切割线的间距，使得待加工工件被切割成位于两侧的两个前后目标工件和位于中间的中间目标工件，中间目标工件的宽度与设计切割宽度匹配，前后目标工件的宽度比中间目标工件的宽度大0.1～0.25毫米。本发明在对待加工工件进行切割的过程中不会在两侧产生切割余料，减少了材料的浪费，节约了材料。

Description

节约材料的多线切割方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域。更具体地说，本发明涉及一种节约材料的多线切割方法。

背景技术

目前，多线切割机已经广泛应用于光学玻璃、石英晶体、半导体材料、特种陶瓷、蓝宝石、稀有金属及合金等硬脆及贵重材料的加工，与传统的内、外圆切片机相比，因其具有材料投入少、表面损伤小、运行成本低、加工效率高等优点，在近两三年，也逐步在磁性材料加工行业推行。磁性材料，尤其是烧结钕铁硼磁材，因其含有镝、铽、镨、钕等贵重稀土元素，原材料成本占总成本的60％以上，而在加工过程中，材料损耗大多在3％～10％不等。因而，降低加工过程的材料投入是一种较为有效地降低成本的方法。目前，传统的多线切割方法，主要通过降低切割线线径来减少材料投入，但受限于钕铁硼磁铁加工难度，切割线线径降低至0.1mm左右再难以进一步降低。因此，亟需提供一种节约材料的多线切割方法及设备。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种节约材料的多线切割方法，其在对待加工工件进行切割的过程中不会在两侧产生切割余料，减少了材料的浪费，节约了材料。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种节约材料的多线切割方法，其利用多线切割机对待加工工件进行切割，多线切割机包括多根平行的切割线，多线切割方法包括：

调整多根平行的切割线的间距，使得待加工工件被切割成位于两侧的两个前后目标工件和位于中间的中间目标工件，中间目标工件的宽度与设计切割宽度匹配，前后目标工件的宽度比中间目标工件的宽度大0.1～0.25毫米。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，多线切割机还包括位于切割线下方的工作台，将待加工工件放置在工作台上，推动工作台向上移动，实现对待加工工件的切割。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，在工作台上放置一缓冲物料板，用调整好间距的切割线在缓冲物料板上切出切痕，以切痕为基准线，将待加工工件放置在缓冲物料板上。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，在工作台上放置一基板，在基板上放置缓冲物料板，缓冲物料板的材质为玻璃、陶瓷或石棉板。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，将待加工工件用粘结剂粘接在缓冲物料板上。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，还包括：

将前后目标工件和中间目标工件用磨床磨削至设计切割宽度。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，所述多线切割机还包括位于切割线上方的漏液盒，漏液盒底部设置有多个漏液孔。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，切割线为钢线或镀有金刚石颗粒的钢线，当切割线为钢线时，漏液盒内盛放悬浮砂浆，当切割线为镀有金刚石颗粒的钢线时，漏液盒内盛放冷却液。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，切割线的直径为0.1～0.25毫米，待加工工件的厚度为1.5～20毫米，多线切割机的切割速度为10～40毫米/小时。

优选的是，所述的节约材料的多线切割方法，工作台上设置有一导槽；

基板为矩形，基板相对的两侧的工作台表面分别设置有移动限位板和固定限位板，移动限位板与导槽可移动连接，移动限位板垂直于工作台表面，移动限位板的长度方向垂直于导槽的延伸方向，固定限位板的上端垂直于移动限位板延伸出第一限位部，固定限位板垂直设置在工作台表面，固定限位板与移动限位板平行，并且与移动限位板长度相等，固定限位板的上端垂直固定限位板延伸出第二限位部，固定限位板两端与移动限位板两端分别通过弹性杆连接，第一限位部和第二限位部均以限制基板向上移动的方式设置；

基板上设有一对固定件，一对固定件平行间隔设置在基板表面，固定件由相互垂直的水平板和竖直板连接而成，水平板上开设有若干固定孔，基板表面与若干固定孔对应的位置设置有若干固定杆，若干固定孔分别穿过若干固定杆，固定杆外部套设有一弹簧，弹簧一端与固定杆的自由端固定，弹簧的另一端与水平板抵触，竖直板上开设有若干安装孔，一对固定件通过竖直板相对；

缓冲物料板也为矩形状，缓冲物料板一对平行的侧边分别向外延伸出若干安装杆，安装杆的外径与安装孔的尺寸匹配。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过调整切割线的间距，使得待加工工件被加工成前后目标工件和中间目标工件，使得待加工工件两端刚好不被切割到，节约了待加工工件两端在传统切割方法中产生的切割余料，可节约1％-3％原材料投入，降低了成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明多线切割机的结构示意图一；

图2为本发明的多线切割机的结构示意图二；

图3为本发明固定限位板和移动限位板的俯视图；

图4为本发明多线切割机的结构示意图三；

图5为传统方法的切割示意图；

图6为实施例1的切割示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、2所示，本发明提供一种节约材料的多线切割方法，其利用多线切割机对待加工工件1(毛坯)进行切割，多线切割机包括多根平行的切割线，多线切割方法包括：

调整多根平行的切割线的间距，使得待加工工件1被切割成位于两侧的两个前后目标工件和位于中间的多个中间目标工件，中间目标工件的宽度与设计切割宽度匹配，前后目标工件的宽度比中间目标工件的宽度大0.1～0.25毫米。

在上述技术方案中，多线切割机为现有的多线切割机，调整现有多线切割机的切割线的间距，使得多线切割机能够切割出位于中间的中间目标工件和位于最外侧的前后目标工件，中间目标工件的宽度略小于设计切割宽度，前后目标工件的宽度大于设计切割宽度。可以看出，在本技术方案中，位于两侧的切割线在切割时不会切割到待加工工件1，也就不会产生切割余料，在切割结束后，将中间目标工件和前后目标工件磨削至设计切割宽度即可。由于前后目标工件两侧没有基准，前后目标工件的宽度比中间目标工件的宽度大0.1～0.25毫米，可以避免出现误差而产生废品。虽然在磨削过程中也会磨掉部分原料，但是相比于切割余料，更加节约原料，可节约1％-3％原材料投入。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，多线切割机还包括位于切割线下方的工作台4，将待加工工件1放置在工作台4上，推动工作台4向上移动，实现对待加工工件1的切割。这里，多线切割机为由工作台4和切割线组成的切割机，工作台4将放置在表面的待加工工件1推动至于切割线基础，而使待加工工件1得到切割。工作台4由丝杆和伺服装置驱动，可按设定的切割速度由下向上运动。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，在工作台4上放置一缓冲物料板2，用调整好间距的切割线在缓冲物料板2上切出切痕，以切痕为基准线，将待加工工件1放置在缓冲物料板2上。这里，在工作台4与待加工工件1之间放置缓冲物料板2，一方面避免切割工作台4，另一方面在缓冲物料板2上用切割线切出基准线，方便放置待加工工件1，特别是方便放置大量待加工工件1，以便同时切割。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，在工作台4上放置一基板3，在基板3上放置缓冲物料板2，缓冲物料板2的材质为玻璃、陶瓷或石棉板。这里，基板3放置在工作台4与缓冲物料板2之间，进一步放置切到工作台4，造成工作台4损坏，缓冲物料板2为较软易切割的材质。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，将待加工工件1用粘结剂粘接在缓冲物料板2上。这里提供了一种待加工工件1与缓冲物料板2固定的方式，即用502胶水等粘结剂粘接。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，还包括：

将前后目标工件和中间目标工件用磨床磨削至设计切割宽度。这里，提供了前后目标工件和中间目标工件继续加工成合格产品的方式。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，所述多线切割机还包括位于切割线上方的漏液盒，漏液盒底部设置有多个漏液孔。这里，漏液盒内存放悬浮砂浆或冷却液，流至切割线上，辅助切割。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，切割线为钢线或镀有金刚石颗粒的钢线，当切割线为钢线时，漏液盒内盛放悬浮砂浆，当切割线为镀有金刚石颗粒的钢线时，漏液盒内盛放冷却液。这里，提供了优选的切割线和漏液盒内液体，帮助提高切割效率和合格率。

在另一种技术方案中，所述的节约材料的多线切割方法，切割线的直径为0.1～0.25毫米，待加工工件1的厚度为1.5～20毫米，多线切割机的切割速度为10～40毫米/小时。这里，提供了切割线的优选直径，待加工工件1的优选厚度及优选切割速度，在这些优选范围内，待加工工件1的切割效率和合格率较好。

在另一种技术方案中，如图3和图4所示，所述的节约材料的多线切割方法，工作台4上设置有一导槽；

基板3为矩形，基板3相对的两侧的工作台4表面分别设置有移动限位板42和固定限位板41，移动限位板42与导槽可移动连接，移动限位板42垂直于工作台4表面，移动限位板42的长度方向垂直于导槽的延伸方向，固定限位板41的上端垂直于移动限位板42延伸出第一限位部，固定限位板41垂直设置在工作台4表面，固定限位板41与移动限位板42平行，并且与移动限位板42长度相等，固定限位板41的上端垂直固定限位板41延伸出第二限位部，固定限位板41两端与移动限位板42两端分别通过弹性杆43连接，第一限位部和第二限位部均以限制基板3向上移动的方式设置；

基板3上设有一对固定件31，一对固定件31平行间隔设置在基板3表面，固定件31由相互垂直的水平板和竖直板连接而成，水平板上开设有若干固定孔，基板3表面与若干固定孔对应的位置设置有若干固定杆32，若干固定孔分别穿过若干固定杆32，固定杆32外部套设有一弹簧，弹簧一端与固定杆32的自由端固定，弹簧的另一端与水平板抵触，竖直板上开设有若干安装孔，一对固定件31通过竖直板相对；

缓冲物料板2也为矩形状，缓冲物料板2一对平行的侧边分别向外延伸出若干安装杆21，安装杆21的外径与安装孔的尺寸匹配。

在上述技术方案中，工作台4上设置导槽，移动限位板42与导槽可滑动连接，可以在移动限位板42下部设置与导槽匹配的滑块，实现与移动限位板42与导槽的滑动连接。移动限位板42与固定限位板41相对设置，基板3放置在移动限位板42和固定限位板41之间，并且基板3上表面与第一限位部和第二限位部接触，从而将基板3限定在固定限位板41、移动限位板42、第一限位部和第二限位部围成的容置空间内，移动限位板42和固定限位板41两端分别通过弹性杆43连接，使得基板3被固定在容置空间内。使用时，拉开移动限位板42，放入基板3，放开移动限位板42，即可将基板3纳入容置空间内，方便快捷。基板3表面相对设置一对固定件31，固定件31的截面呈倒置的L形，固定件31的水平板通过弹簧和固定杆32顶紧在基板3上，固定件31的竖直板上设置有若干安装孔，缓冲物料板2的两侧延伸出安装杆21。使用时，向外扳动竖直板，将缓冲物料板2两侧的安装杆21插入竖直板的安装孔内，放开竖直板，即将缓冲物料板2固定在基板3表面，为快速安装、拆卸和更换缓冲物料板2提供了方便。优选的，缓冲物料板2的宽度与一对固定件31的距离匹配，以免缓冲物料板2松动，固定件31的延伸方向与切割线平行，避免切割线切到固定件31。

以下以实施例1和实施例2具体说明：

实施例1

多线切割机包含三个槽轮，槽轮上缠绕数条平行排列的切割线，位于切割线下方的工作台，位于切割线上方的漏液管。

其中，每个槽轮的表面均涂覆聚氨酯涂层，在聚氨酯涂层上开出两种尺寸的槽距的V型槽。另配有供切割线运动的导轮、摆杆、收线轮、放线轮等驱动装置。

工作台由丝杆和伺服装置驱动，可按设定的切割速度由下向上运动。

抽液泵提供动力，使砂浆或冷却液从漏液管喷出，流到漏液盒中，再通过漏液盒的缝隙均匀流到切割线上。

以下所述尺寸单位均为mm，多线切割基板尺寸以为400*220*15为例，切割方式以0.14mm钢线配合1000目砂浆为例，方块工件的尺寸以50*30*46.6为例，切割后对应尺寸为50*30*2(设计切割宽度为2毫米)，本发明实现节约材料的多线切割方法具体实施如下：

1、将缓冲物料板粘接在多线切割基板上，使用前后目标工件和中间目标工件的切割厚度分别为2.02和2.15的多线切割机(见图5)，在缓冲物料板上切出深度为1～2mm的切痕；

2、方块工件经过双端面磨床将46.6方向磨至46.3；

3、将方块工件a(50*30*46.3)粘接在缓冲物料板上；

4、将粘接好的工件，放置在同一台多线切割机工作台上；

5、设置切割参数，包括切割高度、线速度、新线进给量、工作台上升速度、切割线张力、消弧时间等；

6、启动多线切割机，使工作台向上运动，直至切割完成。

7、切割后的目标工件经过双端面磨床磨至合格。

图6和图5分别为以上实施例1和传统切割方法的切割示意图，传统切割方法切割时产生前后余料，所需毛坯长度为47.58mm，2.02*21+0.18*22+1.2＝47.58，0.18为切割时片与片之间损耗的宽度，1.2两侧的切割余料宽度之和。而本实施例切割时不产生前后切割余料，但因毛坯需要先经过磨削，且存在切割、粘料误差等，前后目标工件比中间目标工件高0.13mm，因而本实施例的毛坯长度为46.58mm，2.02*19+2.15*2+0.18*20+0.3＝46.58，0.18。可知，在同样产生21片的情况下，实施例1可节省材料约2.1％。

实施例2

实施例2与实施例1的多线切割方法和多线切割机相同，方块工件尺寸以60*30*42.4为例，切割后对应尺寸为60*30*5.05，切割8片，其不同之处在于，切割后目标尺寸较大，需要的磨削量大，因而前后目标工件比中间目标工件高0.2mm，而传统切割方法的方块工件尺寸为60*30*43.2。可知实施例2可节省材料约1.9％。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种节约材料的多线切割方法，利用多线切割机对待加工工件进行切割，多线切割机包括多根平行的切割线，其特征在于，多线切割方法包括：

调整多根平行的切割线的间距，使得待加工工件被切割成位于两侧的两个前后目标工件和位于中间的中间目标工件，中间目标工件的宽度与设计切割宽度匹配，前后目标工件的宽度比中间目标工件的宽度大0.1～0.25毫米；

在工作台上放置一缓冲物料板，用调整好间距的切割线在缓冲物料板上切出切痕，以切痕为基准线，将待加工工件放置在缓冲物料板上；

在工作台上放置一基板，在基板上放置缓冲物料板，缓冲物料板的材质为玻璃、陶瓷或石棉板；

工作台上设置有一导槽；

基板为矩形，基板相对的两侧的工作台表面分别设置有移动限位板和固定限位板，移动限位板与导槽可移动连接，移动限位板垂直于工作台表面，移动限位板的长度方向垂直于导槽的延伸方向，固定限位板的上端垂直于移动限位板延伸出第一限位部，固定限位板垂直设置在工作台表面，固定限位板与移动限位板平行，并且与移动限位板长度相等，固定限位板的上端垂直固定限位板延伸出第二限位部，固定限位板两端与移动限位板两端分别通过弹性杆连接，第一限位部和第二限位部均以限制基板向上移动的方式设置；

基板上设有一对固定件，一对固定件平行间隔设置在基板表面，固定件由相互垂直的水平板和竖直板连接而成，水平板上开设有若干固定孔，基板表面与若干固定孔对应的位置设置有若干固定杆，若干固定孔分别穿过若干固定杆，固定杆外部套设有一弹簧，弹簧一端与固定杆的自由端固定，弹簧的另一端与水平板抵触，竖直板上开设有若干安装孔，一对固定件通过竖直板相对；

缓冲物料板也为矩形状，缓冲物料板一对平行的侧边分别向外延伸出若干安装杆，安装杆的外径与安装孔的尺寸匹配。

2.如权利要求1所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，多线切割机还包括位于切割线下方的工作台，将待加工工件放置在工作台上，推动工作台向上移动，实现对待加工工件的切割。

3.如权利要求1所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，将待加工工件用粘结剂粘接在缓冲物料板上。

4.如权利要求1所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，还包括：

将前后目标工件和中间目标工件用磨床磨削至设计切割宽度。

5.如权利要求1所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，所述多线切割机还包括位于切割线上方的漏液盒，漏液盒底部设置有多个漏液孔。

6.如权利要求5所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，当切割线为钢线时，漏液盒内盛放悬浮砂浆。

7.如权利要求1所述的节约材料的多线切割方法，其特征在于，切割线的直径为0.1～0.25毫米，待加工工件的厚度为1.5～20毫米，多线切割机的切割速度为10～40毫米/小时。