CN202271452U

CN202271452U - 一种线锯恒力切割硬脆材料装置

Info

Publication number: CN202271452U
Application number: CN2011203627990U
Authority: CN
Inventors: 李言; 王肖烨; 李淑娟; 袁启龙
Original assignee: Xian University of Technology
Current assignee: Xian University of Technology
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-09-26

Abstract

本实用新型提供一种线锯恒力切割硬脆材料装置，包括进给机构、工件旋转装置、载料盘、切割装置和拉动装置；进给机构包括呈上下设置的第一进给工作台和第二进给工作台；第一进给工作台上横向设置有第一光杠且第一光杠位于第一进给工作台的下方；第二进给工作台上横向设置有第二光杠且第二光杠位于第二进给工作台的上方；第一光杠和第二光杠垂直且同时穿过滑台座；工件旋转装置固定在第一进给工作台的上表面，工件旋转装置上设置有载料盘；钢丝绳的一端连接在第一进给工作台上，钢丝绳的另一端吊有砝码。本实用新型工件进给量与线锯切削能力之间始终处于最佳匹配状态。

Description

一种线锯恒力切割硬脆材料装置

技术领域

本实用新型属于切割装置技术领域，具体涉及一种线锯恒力切割硬脆材料装置。

背景技术

目前，单晶SiC、宝石、硅晶体等硬脆材料因具有优良稳定的物理、化学性能而被广泛用于航空航天、电子、化工等领域。但是，硬脆材料由于其硬而且脆的特性使其切片加工非常困难，并且加工精度低、成本高。固结磨料金刚石线锯切片技术由于具有切缝窄、材料去除率高、切片质量好和切割环境清洁等优点而受到越来越广泛地关注。但其加工过程的难度是众所周知的，目前普遍使用的切片技术选定的进给量是恒定不变的，当工件进给量小于线锯的切割能力时，线锯的切削能力没有充分发挥，而当工件进给量大于线锯的切割能力时进给的工件量无法被及时切割、线锯弯曲严重、线锯与工件之间动态接触弧长增长，切削液难以进入、动态容屑空间不足、线锯与工件之间摩擦力变大、切削力增大、切削热增大、线锯磨损严重甚至断裂、切片表面质量下降；此外，线锯切割过程的效率无法精确量化，金刚石线锯的性能在没有得到充分发挥前已经失效，加工成本增加、效率降低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种线锯恒力切割硬脆材料装置，以克服现有的线锯切割装置的工件进给量恒定不变，工件进给量与线锯切削能力不匹配的问题。

本实用新型所采用的技术方案为，一种线锯恒力切割硬脆材料装置，包括进给机构、工件旋转装置、载料盘、切割装置和拉动装置；进给机构包括呈上下设置的第一进给工作台和第二进给工作台；第一进给工作台上横向设置有第一光杠且第一光杠位于第一进给工作台的下方；第二进给工作台上横向设置有第二光杠且第二光杠位于第二进给工作台的上方；第一光杠和第二光杠呈垂直设置且同时穿过位于第一进给工作台和第二进给工作台之间的滑台座；工件旋转装置固定在第一进给工作台的上表面，工件旋转装置上设置有载料盘；拉动装置包括钢丝绳和砝码，钢丝绳的一端连接在第一进给工作台上，钢丝绳的另一端绕过滑轮吊有砝码。

其中，切割装置包括绕线滚筒、张紧轮和过轮，绕线滚筒、张紧轮和过轮上绕有闭合的线锯。

另外，张紧轮和过轮之间设置有第一导轮和第二导轮，第一导轮和第二导轮分别位于载料盘同侧的上下方，闭合的线锯同时绕在绕线滚筒、张紧轮、过轮、第一导轮和第二导轮上。

本实用新型的有益效果是，工件进给量与线锯切削能力之间始终处于最佳匹配状态，克服了工件恒定进给量小时线锯不能充分利用或者进给量太大使线锯急剧磨损甚至断裂的缺陷；适用于切割宝石、SiC贵重硬脆材料，也适合切割一般硬脆材料。

附图说明

图1是本实用新型切割装置的结构示意图；

图2是线锯绕在绕线滚筒、张紧轮、过轮、第一导轮和第二导轮上的结构示意图。

图中，1.挂钩平台，2.砝码，3.钢丝绳，4.工件，5.滑轮，6.载料盘，7.工件旋转装置，8.第一进给工作台，9. 第一光杠，10. 滑台座，11. 第二光杠，12.第二进给工作台，13.线锯，14.绕线滚筒，15.张紧轮，16.过轮，17.第一导轮，18.第二导轮，19.喷嘴。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种线锯恒力切割硬脆材料装置，包括进给机构、工件旋转装置7、载料盘6、切割装置和拉动装置；进给机构包括呈上下设置的第一进给工作台8和第二进给工作台12；第一进给工作台8横向设置有第一光杠9且第一光杠9位于第一进给工作台8的下方；第二进给工作台12横向设置有第二光杠11且第二光杠11位于第二进给工作台12的上方；第一光杠9和第二光杠11呈垂直设置且同时穿过位于第一进给工作台8和第二进给工作台12之间的滑台座10；第一光杠9沿着X向设置，第二光杠11沿着Z向设置。工件旋转装置7固定在第一进给工作台8的上表面，工件旋转装置7上设置有载料盘6。第一进给工作台8与钢丝绳3的一端连接，钢丝绳3的另一端绕过滑轮5吊有砝码2，砝码2是放置在固定在钢丝绳3另一端的挂钩平台1上的。

如图2所示，切割装置包括绕线滚筒14、张紧轮15和过轮16，张紧轮15和过轮16之间设置有第一导轮17和第二导轮18，第一导轮17和第二导轮18分别位于载料盘6同侧的上下方，闭合的线锯13同时绕在绕线滚筒14、张紧轮15、过轮16、第一导轮17和第二导轮18上。

工作时，先将工件4粘在载料盘6上，通过手动移动第二进给工作台12，实现工件4的Z向进给，第一进给工作台8在砝码2的拉动下实现工件4的X向进给，绕线滚筒14、张紧轮15、过轮16、第一导轮17和第二导轮18同时沿着逆时针或顺时针交替转动，带动线锯13也沿着逆时针或顺时针交替转动，第一导轮17和第二导轮18之间的线锯13与工件4接触，粘在载料盘6上的工件4在电机带动下实现自转，线锯13往复运动对工件4进行切割。切割区域附近设置有喷嘴19，微型潜水循环泵通过喷嘴19向线锯切割区供给切削液以及时排出切屑、降低切削温度。在切割过程中，当线锯13的切削能力较好即磨粒比较锋利时，通过在挂钩平台1上增加砝码2，使得钢丝绳3的拉力增大，工件4的进给量在拉力的作用下增大；当线锯13由于磨粒磨损或脱落，切削能力降低时，通过在挂钩平台1上减少砝码2，使得钢丝绳3的拉力减少，工件4的进给量就自动减小；这样就使工件4的进给量和线锯切割能力始终处于最佳匹配状态，线锯13不易弯曲，使切削液能够充分进入切割区域从而使切屑易于清除、动态容屑空间增大、摩擦力减小、切削力减小、切削温度降低、切片表面质量提高，生产效率提高、加工精度提高。

Claims

1. 一种线锯恒力切割硬脆材料装置，其特征在于：包括进给机构、工件旋转装置（7）、载料盘（6）、切割装置和拉动装置；所述进给机构包括呈上下设置的第一进给工作台（8）和第二进给工作台（12）；第一进给工作台（8）上横向设置有第一光杠（9）且第一光杠（9）位于第一进给工作台（8）的下方；第二进给工作台上（12）横向设置有第二光杠（11）且第二光杠（11）位于第二进给工作台（12）的上方；第一光杠（9）和第二光杠（11）呈垂直设置且同时穿过位于第一进给工作台（8）和第二进给工作台（12）之间的滑台座（10）；所述工件旋转装置（7）固定在第一进给工作台（8）的上表面，工件旋转装置（7）上设置有载料盘（6）；所述拉动装置包括钢丝绳（3）和砝码（2），钢丝绳（3）的一端连接在第一进给工作台（8）上，钢丝绳（3）的另一端绕过滑轮（5）吊有砝码（2）。

2. 根据权利要求1所述的线锯恒力切割硬脆材料装置，其特征在于：所述切割装置包括绕线滚筒（14）、张紧轮（15）和过轮（16），绕线滚筒（14）、张紧轮（15）和过轮（16）上绕有闭合的线锯（13）。

3. 根据权利要求2所述的线锯恒力切割硬脆材料装置，其特征在于：所述张紧轮（15）和过轮（16）之间设置有第一导轮（17）和第二导轮（18），第一导轮（17）和第二导轮（18）分别位于载料盘（6）同侧的上下方，闭合的线锯（13）同时绕在绕线滚筒（14）、张紧轮（15）、过轮（16）、第一导轮（17）和第二导轮（18）上。