CN209424667U - 一种金刚线切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金刚线切割领域，特指一种金刚线切割装置，包括若干由切割线分割形成的切割区域，各切割区域对应工作台上相应的待切割工件，各切割区域两侧的切割线间距皆大于或等于待切割工件的长度，工作台带动待切割工件沿垂直于切割线的方向来回进给。采用上述方案后，具有灵活、高效、多样的切割加工特点。

Description

一种金刚线切割装置

技术领域

本实用新型涉及金刚线切割领域，特指一种金刚线切割装置。

背景技术

钕铁硼是现今磁性最强的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁，钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品，而按照其应用领域的不同，客户所需求的尺寸以及形状也是各种各样的，较为常见的圆形、矩形、瓦形等，因此生产小批量、不同尺寸形状的样品是生产企业切实需求的能力。

很多中小企业所采用的内圆机切割，由于其采用的是金属刀片，通过刀片的高速转动对钕铁硼磁材进行切割，在切割时需要注入润滑油以减少刀面和切割面之间的摩擦力，但由于其摩擦面较大，热量不易散发，因此存在因高速摩擦引起火灾的危险。

金刚线切割作为一种新兴的切割方式，在晶体硅片等领域有着广泛的应用，通过将金刚石颗粒以一定的分布密度均匀的固着在高强度的钢线上，对金刚线高速的来回拉扯，来完成对物体的切割。具体的说，即采用开方机对钕铁硼材料进行开方，切割成多块小型长方体(可视为单个工件)后，再用单线切割机对单个工件进行切割成所需尺寸和形状。

但金刚线单线切割机相比于内圆机，其整机价格和运行成本，皆要大大高出，而切割效率却不如内圆机，如内圆机价格在1-2万人民币一台，而金刚线单线切割机的价格是内圆机价格的10倍或数十倍，内圆机切单片的时间为6分钟左右，而金刚线单线切割机切单片的时间需要50-60分钟，因此从性价比上考虑，特别是对于中小型企业而言，采用金刚线单线切割机用来切割钕铁硼是极大的增加了企业的生产成本。

当然，也可以采用多线切割机对磁材进行切割，在先专利201821632888.0中，公开了一种超高速金刚线多线切割二维曲面磁材的装置，通过一根金刚线环绕在三根支撑辊(罗拉)上，通过配合工作台的进给，一次性将工件切割完成上千片加工工件，但其特性决定了其只能切割某一具体尺寸的工件，且切出的工件厚度是均匀的(由于切割线距离近，只能做到几个毫米到1厘米，因此两根切割线的距离就是一个工件的厚度)。

多线切割机中的“多线”切割，其本质也是通过一根母线反复缠绕在若干导线装置上，形成若干根与工件切削的切割线、以及与切割线连接对应的引导线，引导线是不参与切割的剩余部分金刚线，通过整根母线的来回运动实现切割；在切割时，首先需要保证切割面两侧导线装置的线槽是直线对应的，且与工件台的进给方向垂直，但由于多线切割机的缠绕方式势必决定了相邻两根平行的切割线之间的引导线，与切割线会存在一个夹角a(如图1所示)，当两根切割线之间的间距越大，夹角a越大，从而越容易在高速运动中造成对线槽的磨损或从线槽中脱出，减小该夹角a的办法，一是直接加长切割线(引导线)的长度，但其两端的导线装置间距越大，切割线跨度越长，由于其自身的重力产生的线弓、以及高速运动时产生的震动、和两个导线装置之间线槽之间对应存在的误差，都会造成切割划痕的扩大和对导向装置线槽的损伤，因此201821632888.0中采用的是品字型的布线方式，还有其它专利中采用口字型的布线方式，通过增加额外的导线装置，相当于变相增加了引导线的长度，来减小该夹角a，但其切割面两侧导线装置上的线槽分布是固定的，随意改动切割线的分布方式将会导致切割精度下降，导致线槽和切割材料的损耗增加。

因此，当企业需要生产多种规格但小批量(如数十件到百来件)产品时，如采用单线切割机，则需要耗费的工时太长，而采用多线切割机，不仅型号单一无法改变，且一次性产量远远超出需求，从企业的实际生产出发，切实的考虑到中小型企业的实际需求，本发明人对此做进一步研究，研发出一种金刚线切割装置，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金刚线切割装置，具有灵活、高效、多样的切割加工特点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种金刚线切割装置，包括若干由切割线分割形成的切割区域，切割区域对应工作台上相应的待切割工件，各切割区域两侧的切割线间距皆大于或等于待切割工件的长度，工作台带动待切割工件沿垂直于切割线的方向来回进给。

每个切割区域，配合工作台的进给，能实现片状、均匀或不均匀的弧形、折线形切割，工作效率远高于单线切割机，且比多线切割机更为灵活。

进一步，所述各切割线之间的距离是一致的，或是不一致的。

其设置方式，相比于现有多线切割机，会更加灵活。

进一步，所述切割线两端设置有第一导线装置，所述第一导线装置上方或下方设置有第二导线装置，所述第二导线装置上的线槽与第一导向装置相对应的线槽不处于同一平面，而第一导线装置之间、第二导线装置之间相对应的线槽处于同一平面。

此处的相对应是指绕线时线路相邻的线槽，由于偏离角a的存在，为了使金刚线运动方向和线槽方向相一致，第二导线装置之间的相对应线槽处于同一平面，有利于减少磨损，降低脱线概率，实现绕线的大角度跨越。

进一步，所述第二导线装置包括若干活动导轮，相对应的活动导轮的线槽之间在切割时始终处于同一平面。

作为更进一步的优选，在一平面上可自由转动的活动导轮，能保证在切割时，金刚线在第二导线装置之间的运动方向，与活动导轮的线槽方向保持一致性，极大的降低了脱线的可能性、减少了金刚线与导轮线槽的摩擦力、以及导轮和金刚线本身的损耗。

进一步，所述第二导线装置包括若干导轮，所述导轮通过导轮架与转轴转动连接，所述转轴设置在支撑架上。

导轮本身的可转向性，能保证在切割时，金刚线在第二导线装置之间的运动方向，与活动导轮的线槽方向保持一致性，极大的降低了脱线的可能性、减少了金刚线与导轮线槽的摩擦力、以及导轮和金刚线本身的损耗。

进一步，所述第一导线装置包括若干固定设置在主轴上的导轮，或第一导线装置包括开设有线槽的罗拉。

第一导线装置需要保证切割线的稳定性以及切割线的张力，因此固定的导线装置会更符合切割要求。

进一步，两组所述第一导线装置在切割线两端左右设置，以及两组所述第二导线装置左右设置，整体呈矩形分布。

该种分布方式既考虑了引导线与切割线之间角度转换的平缓性，又考虑到了整体布局上的合理性，避免转换次数太多导致传动性的损耗，降低金刚线的切割效率。

进一步，所述切割线线间距小于或等于66mm。

一般多线切割机的切割线间距在几个毫米到10-12毫米之间，而通过该种方式设置后，切割线之间的间距在稳定工作状态下，可达到66毫米，理论上也可以超过66mm，但过大的间距仍然会影响切割质量。

进一步，所述导轮上开设的线槽数大于等于1。

长时间工作的导轮线槽会因为磨损而导致金刚线的振颤，设置额外的导轮线槽可以避免频繁更换整个导轮。

进一步，所述第一导线装置由电机驱动。

由于第二导线装置主要起引导作用，不同于多线切割机，因此可以省略电机，降低成本。

采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

相比于现有的单线切割装置，具有更高的切割效率，且在同一批次的切割中，由于相同的线速度以及进给量，所切割出来的产品一致性更高，而相比于现有的多线切割机，所能切割的形状、尺寸更为灵活，不同的切割区域的范围是可以设置成不同的，即在同一批次的切割中，都可以切割出不同尺寸的产品，生产针对性更强。

附图说明

图1是现有多线切割的布线示意图；

图2是本实用新型的示意图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是导线装置另一实施例的示意图；

图5是不等径瓦状工件的示意图；

图6是切割区域与待切工件的俯视图；

图7是活动导轮的示意图；

图8是图7的剖视图；

标号说明

主轴1，罗拉2，导轮3，导轮架4，轴套5，转轴6，支撑架7，

滑动座8，滑块9，水平滑轨10，工作台11，工件12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图所示，一种金刚线切割装置，其排线室布局(包括其动力部分)和常规金刚线切割机一致，母线通过排线导轮和排线杆的引导，从切割室的一侧进入，经过若干导线装置，又从另一侧回到排线室中。

为了方便区分，将和工件12相切削的金刚线称之为切割线，两根切割线之间的区域称为切割区域，将用于引导切割线两侧的引导装置称为第一导线装置，用于辅助连接调整金刚线缠绕角度的称为第二导线装置，第一导线装置和第二导线装置皆设置在滑动座8上，滑动座8通过滑块9设置在机架的垂直滑轨上(在附图中省略了机架和垂直滑轨)，通过驱动对滑动座8的升降，来实现切割面对工件12的垂直进给(切割面指切割线所在的平面)。无论从各部件的布局以及工件在切割时的稳定上考虑，切割线从上往下进给皆是优选的方式。

在本实施例中，第一导线装置包括左右设置的两根主轴1，其中一根主轴1由电机驱动，该主轴1即可以带动导轮3转动(如图4所示)，也可以带动罗拉2进行转动(如图2、图3所示)，导轮3和罗拉2上皆开设有线槽。

第二导线装置包括两列左右并列设置的多个导轮3，导轮3设置在导轮架4上，导轮架4的底部设置有轴套5，轴套5套设在转轴6外，轴套5与转轴6之间设置有轴承，以减少摩擦力，而转轴6设置在支撑架7上，转轴6设置于支撑架7上的位置是可以调整的，使导轮3之间的间距可以根据实际需要调整。导轮3本身的可转向性，能保证在切割时，切割线垂直于主轴1，在第一导线装置和第二导线装置之间的金刚线与切割线垂直，然后金刚线通过导轮3的转向调整后，与另一边的导轮3线槽对接，从而保证了所有线与所在导线装置线槽的一致性，极大的降低了脱线的可能性、减少了与导轮3线槽的摩擦力、以及降低了导轮3和金刚线本身的损耗。

通过上述方法，由切割线分割形成的若干切割区域，各切割区域对应工作台11上相应的待切割工件12，使得各切割区域两侧的切割线间距皆可以大于等于待切割工件12的长度，一般多线切割机的切割线间距在几个毫米到10-12毫米之间，而通过该种方式设置后，切割线之间的间距可达到66毫米，因此在切割时，相当于每一块切割区域皆可以视为一个独立的单线切割机。

如图5、图6所示，工作台11通过在水平滑轨10上滑动，带动待切割工件12沿垂直于切割线的方向来回进给，配合进给的速度的不同，第一刀和第二刀所切割出的两道曲线弧度可以是不一致的(如图5所示)，而多线切割机因为切割间距的限制，是一次切割成型，无法做到该种方式的切割。

如图7所示，导轮3上开设的线槽有三条，长时间工作的导轮3线槽会因为磨损而导致金刚线的振颤，设置额外的导轮3线槽可以避免频繁更换整个导轮3，只需要对线槽进行调整即可。

上述仅为本实用新型的具体实施例，同时凡本实用新型中所涉及的如“上、下、左、右、中间”等词，仅作参考用，并非绝对限定，凡利用本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种金刚线切割装置，其特征在于：包括若干由切割线分割形成的切割区域，各切割区域对应工作台上相应的待切割工件，各切割区域两侧的切割线间距皆大于或等于待切割工件的长度，工作台带动待切割工件沿垂直于切割线的方向来回进给。

2.根据权利要求1所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：切割线之间的距离是一致的，或是不一致的。

3.根据权利要求1所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述切割线两端设置有第一导线装置，所述第一导线装置上方或下方设置有第二导线装置，所述第二导线装置上的线槽与第一导向装置相对应的线槽不处于同一平面，而第一导线装置之间、第二导线装置之间相对应的线槽处于同一平面。

4.根据权利要求3所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述第二导线装置包括若干活动导轮，相对应的活动导轮的线槽之间在切割时始终处于同一平面。

5.根据权利要求3所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述第二导线装置包括若干导轮，所述导轮通过导轮架与转轴转动连接，所述转轴设置在支撑架上。

6.根据权利要求3所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述第一导线装置包括若干固定设置在主轴上的导轮，或第一导线装置包括开设有线槽的罗拉。

7.根据权利要求3所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：两组所述第一导线装置在切割线两端左右设置，以及两组所述第二导线装置左右设置，整体呈矩形分布。

8.根据权利要求1所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述切割线线间距小于或等于66mm。

9.根据权利要求4或5或6所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述导轮上开设的线槽数大于等于1。

10.根据权利要求3所述的一种金刚线切割装置，其特征在于：所述第一导线装置由电机驱动。