CN104985256A - 金刚石线切割机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金刚石线切割机床，包括床身、分别安装于床身两侧的贮丝工字轮、收丝工字轮，贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线，贮丝工字轮、收丝工字轮分别由动力机构驱动同步正反高速转动，它还包括两个过渡丝筒及两个排丝装置，所述金刚砂线分别通过上述两排丝装置分别单层均匀地卷绕在上述两过渡丝筒上，卷绕在该过渡丝筒上的相邻金刚砂线间的间隙大于0，参与加工切削的金刚砂线在两过渡丝筒间高速往复运动，最后卷绕在收丝工字轮上。本发明中，参与加工的大部分金刚砂线在卷绕时相邻间不接触，保证了金刚砂线的加工能力。

Description

金刚石线切割机床

技术领域

本发明涉及一种金刚石线切割机床，属于金刚石线切割机床技术领域。

背景技术

金刚石线切割机床，又称金刚石砂线切割机床，金刚石线锯机等。其工作原理金刚石线切割机床是利用砂线往复运动使砂线与工件产生切削以达到加工的目的。金刚石线切割机床可用于切割各种金属非金属复合材料、玻璃、岩石材料、宝石、单晶硅、碳化硅、多晶硅、耐火砖、陶瓷、环氧板、铁氧体等，特别适用于切割高价值易破碎裂的各种脆性不同硬度晶体。金刚石线切割机床有单线切割机床和多线切割机床，其所用的砂线也称为金刚石砂线、金刚砂线或金刚线，是指利用电镀工艺或树脂结合等方法，将金刚石磨料固定在金属丝基体上。

目前欧美及国内的金刚石线切割机床，至少包括床身、安装于床身上的贮丝工字轮、收丝工字轮，贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线，金刚砂线从贮丝工字轮经出发后，经过若干过渡导轮至加工区，对工件进行切削加工，后再经若干过渡轮，最后卷绕在收丝工字轮上。贮丝工字轮、收丝工字轮分别由动力机构驱动正反高速转动，确保加工区金刚砂线往复运动，从而达到加工目的。

此外，为及时调节金刚砂线的张力，不少金刚石线切割机床上还安装有涨力传感器轮，从贮丝工字轮经出发的金刚砂线在回到收丝工字轮上时至少经过一个涨丝传感器轮。

现有技术存在着如下不足之处：

现有技术中，由于金刚砂线往复高速运动，金刚砂线在贮丝工字轮、收丝工字轮上反复卷收放，极易造成相邻的金刚砂线间相互挤压及摩擦，从而造成线表面金刚颗粒的脱落，很大一部分金刚颗粒没有参加切割加工就被挤压脱落了，使切割能力下降，金刚砂线越锋利，加工能力越强，金刚砂线之间的挤压及摩擦现象越严重，金刚颗粒脱落越严重，造成了金刚砂线的加工能力下降，影响了加工能力，进而带来切割用线量的上升，切割成本高居不下，需要加以改进。

发明内容

本发明旨在提供了一种加工能力不易下降的金刚石线切割机床。

本发明的技术解决方案如下：

金刚石线切割机床，至少包括床身、分别安装于床身两侧的贮丝工字轮、收丝工字轮，贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线，贮丝工字轮、收丝工字轮分别由动力机构驱动同步正反高速转动，其特征在于：它还包括一个贮丝过渡丝筒、一个收丝过渡丝筒，一个用于将金刚砂线均匀地卷绕在贮丝过渡丝筒的排丝装置、一个用于将金刚砂线均匀地卷绕在收丝过渡丝筒的排丝装置，所述从贮丝工字轮出发的金刚砂线，通过排丝装置先单层均匀地卷绕在贮丝过渡丝筒上，卷绕在该过渡丝筒上的相邻金刚砂线间的间隙大于0，金刚砂线从该过渡丝筒出发后，再经过若干过渡导轮至加工区，再经若干过渡轮，再通过另一侧的排丝装置单层均匀地卷绕在另一侧的过渡丝筒上，卷绕后的相邻金刚砂线间的间隙大于0，参与加工切削的金刚砂线在两过渡丝筒间高速往复运动，最后卷绕在收丝工字轮上。

上述结构的优点在于：由于参与加工部分的金刚砂线都单层均匀卷绕在贮丝过渡丝筒和收丝过渡丝筒上，而卷绕在贮丝过渡丝筒和收丝过渡丝筒上的金刚砂线相邻间互不接触，不产生挤压及摩擦，金刚颗粒不会因挤压及摩擦而脱落，保证了金刚砂线的加工能力。

进一步的技术解决方案为：

所述用于将金刚砂线均匀卷绕在贮丝过渡丝筒的排丝装置包括至少一个排丝轮，金刚砂线经该排丝轮卷绕在贮丝过渡丝筒上，当贮丝过渡丝筒每转动一周时，该排丝轮相对于贮丝过渡丝筒的轴向位移大于金刚砂线的直径；所述用于将金刚砂线均匀地卷绕在收丝过渡丝筒的排丝装置包括至少一个排丝轮，当收丝过渡丝筒每转动一周时，该排丝轮在相对于收丝工字轮的轴向位移大于金刚砂线的直径。

该技术解决方案保证了卷绕在贮丝过渡丝筒和收丝过渡丝筒上的相邻金刚砂线相互不接触。

实施上述技术解决方案的具体结构可以是：

贮丝过渡丝筒的排丝装置包括排丝伺服电机、排丝丝杆、排丝丝母，排丝伺服电机安装于床身上，排丝丝杆与排丝伺服电机输出轴相连接，排丝轮固定连接于与排丝丝杆相配合的排丝丝母上；收丝过渡丝筒的排丝装置包括收丝伺服电机、收丝丝杆、收丝丝母，收丝伺服电机安装于床身上，收丝丝杆与收丝伺服电机输出轴相连接，排丝轮固定连接于与收丝丝杆相配合的收丝丝母上。

上述排丝伺服电机及收丝伺服电机的控制信号分别根据贮丝工字轮与收丝工字轮的驱动电机信号获得。

更进一步的技术解决方案为：

所述贮丝过渡丝筒与贮丝工字轮为同轴一体结构，所述收丝过渡丝筒与收丝工字轮为同轴一体结构。

该技术解决方案使得结构更简单，制造加工更方便。

又进一步的技术解决方案为：

它还包括至少一个涨力传感器轮，从贮丝工字轮经出发的金刚砂线在回到收丝工字轮上时经过该涨丝传感器轮。

本发明的工作过程如下：

贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线，从贮丝工字轮出发的金刚砂线，经排丝轮后先单层均匀地卷绕在一个过渡丝筒上，卷绕后的相邻金刚砂线间的间隙大于0，从该过渡丝筒引出的金刚砂线，再经若干过渡轮和排丝轮，再单层均匀地卷绕在另一侧的过渡丝筒上，参与加工切削的金刚砂线在两个过渡丝筒间高速往复运动，经加工区时对工件进行切削加工，最后递进式卷绕在收丝工字轮上。

附图说明

以下将结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

附图１为本发明第一个实施例的结构示意图。

附图2为本发明第二个实施例的结构示意图。

附图中各序号分别为：1、床身；2、贮丝工字轮；3、贮丝过渡丝筒；4、涨丝传感器轮；5、贮丝过渡丝筒用排丝轮；6、排丝丝杆；7、排丝伺服电机；8、排丝丝母；9、连接杆；10、过渡导轮；11、收丝伺服电机；12、收丝过渡丝筒用排丝轮；13、收丝工字轮；14、收丝过渡丝筒；15、金刚砂线。

具体实施方式

参见附图1，本发明第一个实施例所示的金刚石线切割机床，包括床身1、安装于床身上的贮丝工字轮2、收丝工字轮13，贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线15，贮丝工字轮2、收丝工字轮13分别由动力机构驱动同步正反向高速转动，它还包括一个贮丝过渡丝筒3、一个收丝过渡丝筒14，所述贮丝过渡丝筒3与贮丝工字轮2为同轴一体结构，收丝过渡丝筒14与收丝工字轮13为同轴一体结构。它还包括至少一个用于将金刚砂线均匀卷绕在贮丝过渡丝筒3的排丝轮5，排丝伺服电机7安装于床身上，排丝丝杆6与排丝伺服电机7输出轴相连接，连接杆9固定连接在与排丝丝杆6相配合的排丝丝母8上，排丝轮5安装于连接杆9一端，这样，排丝轮5在排丝伺服电机7的驱动下，可相对于贮丝过渡丝筒3及贮丝工字轮2产生轴向位移，当贮丝过渡丝筒3每转动一周时，排丝轮5相对于贮丝过渡丝筒3的轴向位移大于金刚砂线的直径，这样，金刚砂线15经排丝轮5可单层均匀地卷绕在贮丝过渡丝筒3上，卷绕在贮丝过渡丝筒上的相邻金刚砂线间的间隙大于0；同样，在收丝一端，有类似结构的由收丝伺服电机11通过丝杆副驱动的排丝轮12，收丝伺服电机11安装于床身上，收丝丝杆与收丝伺服电机11的输出轴相连接，排丝轮12固定连接于与收丝丝杆相配合的收丝丝母上；当收丝过渡丝筒14每转动一周时，所述排丝轮12在相对于过渡丝筒14轴向位移大于金刚砂线的直径，这样，经排丝轮12，单层均匀地卷绕在收丝过渡丝筒14上的相邻金刚砂线间的间隙大于0。上述排丝伺服电机及收丝伺服电机的控制信号分别根据贮丝工字轮与收丝工字轮的驱动电机信号获得。

它还包括涨力传感器轮4，从贮丝工字轮经出发的金刚砂线15在回到收丝工字轮上时经过涨丝传感器轮4。

从贮丝工字轮出发的金刚砂线，分别经排丝轮5、排丝轮12，分别单层均匀地卷绕在过渡丝筒3、14上，卷绕后两过渡丝筒3、14上的金刚砂线，相邻间隙大于0，使得相邻金刚砂线卷绕收放时均不产生挤压及摩擦，金刚颗粒不会因挤压及摩擦而脱落，过渡丝筒3、14分别随贮丝工字轮2、收丝工字轮13高速往复运动，参与加工切削的金刚砂线在两过渡丝筒间高速往复运动，并在加工区对工件进行加工切削。最后，使用过的金刚砂线可卷绕在收丝工字轮13上。

具体来说，本发明实施例中金刚砂线依工作步骤走线及卷绕方式如下。

（1）、贮丝工字轮2布满金刚砂线15。

（2）、贮丝工字轮2上卷绕的金刚砂线15经排丝轮5、若干过渡导轮及涨力传感器轮至加工区后，再经若干过渡导轮涨力传感器轮至另一侧,将金刚砂线未端固定在收丝工字轮13上，后经排线轮12大导程卷绕在收丝工字轮后,再均匀卷绕在过渡丝筒14上，直至过渡丝筒14布滿金刚砂线，此时，过渡丝筒14上卷绕的金刚砂线，其相邻间隙大于0。

（3）、过渡丝筒同步反向转动，通过排线轮5将布滿过渡丝筒14上的金刚砂线，均匀地卷绕在过渡丝筒3上，此时，过渡丝筒14上相邻金刚砂线间的间隙大于0。

（4）、在过渡丝筒3、过渡丝筒14同步正反向运动，带动加工区的金刚砂线往复高速运动,进入加工工作循环。高速往复运动的金刚砂线经两侧的排线轮5、12将砂线均匀反复卷绕在过渡丝筒3、过渡丝筒14 (一收一放)，且相邻金刚砂线间的间隙大于0。

（5）、在进入加工工作循环时，卷绕在贮丝工字轮和收丝工字轮上的金刚砂线无收放动作，相邻金刚砂线间相对静止，没有相对挤压与摩擦。

（6）、根据工艺,金刚砂线经反复运行多次之后，已参与切削工作的金刚砂线经排丝轮卷绕收集在收线工字轮13上。

（7）、进入下一个工作循环。

参见附图2，本发明第二个实施例所示的金刚石线切割机床，与第一个实施例不同的是，贮丝工字轮2、贮丝过渡丝筒3、收丝工字轮13、收丝过渡丝筒14、贮丝过渡丝筒用排丝轮5、收丝过渡丝筒用排丝轮12、排丝伺服电机（图中不可见）、收丝伺服电机11均安装于床身同一侧，贮丝过渡丝筒3与贮丝工字轮2为同轴一体结构，收丝过渡丝筒14与收丝工字轮13为同轴一体结构。其余结构与第一个实施例相同。本领域普通技术人员结合附图2已能清楚了解本实施例，故不再赘述。其工作原理及过程亦与第一个实施例相同。

在此需要指出的是，除了上述实施例，本发明还有诸多实施形式，如以上这些等同替代方案，对本领域普通技术人员而言，毋需付出创造性劳动即可实现，在此就不赘述了。上述诸实施方案当然落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.金刚石线切割机床，至少包括床身、安装于床身的贮丝工字轮、收丝工字轮，贮丝工字轮上卷绕有金刚砂线，贮丝工字轮、收丝工字轮分别由动力机构驱动正反高速转动，其特征在于：它还包括一个贮丝过渡丝筒、一个收丝过渡丝筒，一个用于将金刚砂线均匀地卷绕在贮丝过渡丝筒的排丝装置、一个用于将金刚砂线均匀地卷绕在收丝过渡丝筒的排丝装置，所述从贮丝工字轮出发的金刚砂线，通过排丝装置先单层均匀地卷绕在贮丝过渡丝筒上，卷绕在该过渡丝筒上的相邻金刚砂线间的间隙大于0，金刚砂线从该过渡丝筒出发后，再经过若干过渡导轮至加工区，再经若干过渡轮，再通过另一侧的排丝装置单层均匀地卷绕在另一侧的过渡丝筒上，卷绕后的相邻金刚砂线间的间隙大于0，参与加工切削的金刚砂线在两过渡丝筒间高速往复运动，最后卷绕在收丝工字轮上。

2.根据权利要求1所述的金刚石线切割机床，其特征在于：所述用于将金刚砂线均匀卷绕在贮丝过渡丝筒的排丝装置包括至少一个排丝轮，金刚砂线经该排丝轮卷绕在贮丝过渡丝筒上，当贮丝过渡丝筒每转动一周时，该排丝轮相对于贮丝过渡丝筒的轴向位移大于金刚砂线的直径；所述用于将金刚砂线均匀地卷绕在收丝过渡丝筒的排丝装置包括至少一个排丝轮，当收丝过渡丝筒每转动一周时，该排丝轮在相对于收丝工字轮的轴向位移大于金刚砂线的直径。

3.根据权利要求2所述的金刚石线切割机床，其特征在于：贮丝过渡丝筒的排丝装置包括排丝伺服电机、排丝丝杆、排丝丝母，排丝伺服电机安装于床身上，排丝丝杆与排丝伺服电机输出轴相连接，排丝轮固定连接于与排丝丝杆相配合的排丝丝母上；收丝过渡丝筒的排丝装置包括收丝伺服电机、收丝丝杆、收丝丝母，收丝伺服电机安装于床身上，收丝丝杆与收丝伺服电机输出轴相连接，排丝轮固定连接于与收丝丝杆相配合的收丝丝母上。

4.根据权利要求3所述的金刚石线切割机床，其特征在于：上述排丝伺服电机及收丝伺服电机的控制信号分别根据贮丝工字轮与收丝工字轮的驱动电机信号获得。

5.根据权利要求1-4任一所述的金刚石线切割机床，其特征在于：所述贮丝过渡丝筒与贮丝工字轮为同轴一体结构，所述收丝过渡丝筒与收丝工字轮为同轴一体结构。

6.根据权利要求5所述的金刚石线切割机床，其特征在于：它还包括至少一个涨力传感器轮，从贮丝工字轮经出发的金刚砂线在回到收丝工字轮上时经过该涨丝传感器轮。