專利名稱：一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于切割裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置。
技術(shù)背景[0002]目前，單晶SiC、寶石、硅晶體等硬脆材料因具有優(yōu)良穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能而被廣泛用于航空航天、電子、化工等領(lǐng)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難，并且加工精度低、成本高。固結(jié)磨料金剛石線鋸切片技術(shù)由于具有切縫窄、材料去除率高、切片質(zhì)量好和切割環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)而受到越來(lái)越廣泛地關(guān)注。但其加工過(guò)程的難度是眾所周知的，目前普遍使用的切片技術(shù)選定的進(jìn)給量是恒定不變的，當(dāng)工件進(jìn)給量小于線鋸的切割能力時(shí)，線鋸的切削能力沒(méi)有充分發(fā)揮，而當(dāng)工件進(jìn)給量大于線鋸的切割能力時(shí)進(jìn)給的工件量無(wú)法被及時(shí)切割、線鋸彎曲嚴(yán)重、線鋸與工件之間動(dòng)態(tài)接觸弧長(zhǎng)增長(zhǎng)， 切削液難以進(jìn)入、動(dòng)態(tài)容屑空間不足、線鋸與工件之間摩擦力變大、切削力增大、切削熱增大、線鋸磨損嚴(yán)重甚至斷裂、切片表面質(zhì)量下降；此外，線鋸切割過(guò)程的效率無(wú)法精確量化， 金剛石線鋸的性能在沒(méi)有得到充分發(fā)揮前已經(jīng)失效，加工成本增加、效率降低。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置，以克服現(xiàn)有的線鋸切割裝置的工件進(jìn)給量恒定不變，工件進(jìn)給量與線鋸切削能力不匹配的問(wèn)題。[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為，一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置，包括進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工件旋轉(zhuǎn)裝置、載料盤、切割裝置和拉動(dòng)裝置；進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括呈上下設(shè)置的第一進(jìn)給工作臺(tái)和第二進(jìn)給工作臺(tái)；第一進(jìn)給工作臺(tái)上橫向設(shè)置有第一光杠且第一光杠位于第一進(jìn)給工作臺(tái)的下方；第二進(jìn)給工作臺(tái)上橫向設(shè)置有第二光杠且第二光杠位于第二進(jìn)給工作臺(tái)的上方；第一光杠和第二光杠呈垂直設(shè)置且同時(shí)穿過(guò)位于第一進(jìn)給工作臺(tái)和第二進(jìn)給工作臺(tái)之間的滑臺(tái)座；工件旋轉(zhuǎn)裝置固定在第一進(jìn)給工作臺(tái)的上表面，工件旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置有載料盤；拉動(dòng)裝置包括鋼絲繩和砝碼，鋼絲繩的一端連接在第一進(jìn)給工作臺(tái)上，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪吊有砝碼。[0005]其中，切割裝置包括繞線滾筒、張緊輪和過(guò)輪，繞線滾筒、張緊輪和過(guò)輪上繞有閉合的線鋸。[0006]另外，張緊輪和過(guò)輪之間設(shè)置有第一導(dǎo)輪和第二導(dǎo)輪，第一導(dǎo)輪和第二導(dǎo)輪分別位于載料盤同側(cè)的上下方，閉合的線鋸?fù)瑫r(shí)繞在繞線滾筒、張緊輪、過(guò)輪、第一導(dǎo)輪和第二導(dǎo)輪上。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是，工件進(jìn)給量與線鋸切削能力之間始終處于最佳匹配狀態(tài)，克服了工件恒定進(jìn)給量小時(shí)線鋸不能充分利用或者進(jìn)給量太大使線鋸急劇磨損甚至斷裂的缺陷；適用于切割寶石、SiC貴重硬脆材料，也適合切割一般硬脆材料。


[0008]圖1是本實(shí)用新型切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖2是線鋸繞在繞線滾筒、張緊輪、過(guò)輪、第一導(dǎo)輪和第二導(dǎo)輪上的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]圖中，1.掛鉤平臺(tái)，2.砝碼，3.鋼絲繩，4.工件，5.滑輪，6.載料盤，7.工件旋轉(zhuǎn)裝置，8.第一進(jìn)給工作臺(tái)，9.第一光杠，10.滑臺(tái)座，11.第二光杠，12.第二進(jìn)給工作臺(tái)， 13.線鋸，14.繞線滾筒，15.張緊輪，16.過(guò)輪，17.第一導(dǎo)輪，18.第二導(dǎo)輪，19.噴嘴。
具體實(shí)施方式
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置，包括進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工件旋轉(zhuǎn)裝置7、載料盤6、切割裝置和拉動(dòng)裝置；進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括呈上下設(shè)置的第一進(jìn)給工作臺(tái)8和第二進(jìn)給工作臺(tái)12 ；第一進(jìn)給工作臺(tái)8橫向設(shè)置有第一光杠9且第一光杠9位于第一進(jìn)給工作臺(tái)8的下方；第二進(jìn)給工作臺(tái)12橫向設(shè)置有第二光杠11且第二光杠11位于第二進(jìn)給工作臺(tái)12的上方；第一光杠9和第二光杠11呈垂直設(shè)置且同時(shí)穿過(guò)位于第一進(jìn)給工作臺(tái)8和第二進(jìn)給工作臺(tái)12之間的滑臺(tái)座10 ；第一光杠9沿著X向設(shè)置，第二光杠11沿著Z向設(shè)置。工件旋轉(zhuǎn)裝置7固定在第一進(jìn)給工作臺(tái)8的上表面，工件旋轉(zhuǎn)裝置7上設(shè)置有載料盤6。第一進(jìn)給工作臺(tái)8與鋼絲繩3的一端連接，鋼絲繩3的另一端繞過(guò)滑輪5吊有砝碼2，砝碼2是放置在固定在鋼絲繩3另一端的掛鉤平臺(tái)1上的。[0012]如圖2所示，切割裝置包括繞線滾筒14、張緊輪15和過(guò)輪16，張緊輪15和過(guò)輪16 之間設(shè)置有第一導(dǎo)輪17和第二導(dǎo)輪18，第一導(dǎo)輪17和第二導(dǎo)輪18分別位于載料盤6同側(cè)的上下方，閉合的線鋸13同時(shí)繞在繞線滾筒14、張緊輪15、過(guò)輪16、第一導(dǎo)輪17和第二導(dǎo)輪18上。[0013]工作時(shí)，先將工件4粘在載料盤6上，通過(guò)手動(dòng)移動(dòng)第二進(jìn)給工作臺(tái)12，實(shí)現(xiàn)工件 4的Z向進(jìn)給，第一進(jìn)給工作臺(tái)8在砝碼2的拉動(dòng)下實(shí)現(xiàn)工件4的X向進(jìn)給，繞線滾筒14、 張緊輪15、過(guò)輪16、第一導(dǎo)輪17和第二導(dǎo)輪18同時(shí)沿著逆時(shí)針或順時(shí)針交替轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)線鋸13也沿著逆時(shí)針或順時(shí)針交替轉(zhuǎn)動(dòng)，第一導(dǎo)輪17和第二導(dǎo)輪18之間的線鋸13與工件4 接觸，粘在載料盤6上的工件4在電機(jī)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，線鋸13往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件4進(jìn)行切割。切割區(qū)域附近設(shè)置有噴嘴19，微型潛水循環(huán)泵通過(guò)噴嘴19向線鋸切割區(qū)供給切削液以及時(shí)排出切屑、降低切削溫度。在切割過(guò)程中，當(dāng)線鋸13的切削能力較好即磨粒比較鋒利時(shí)，通過(guò)在掛鉤平臺(tái)1上增加砝碼2，使得鋼絲繩3的拉力增大，工件4的進(jìn)給量在拉力的作用下增大；當(dāng)線鋸13由于磨粒磨損或脫落，切削能力降低時(shí)，通過(guò)在掛鉤平臺(tái)1上減少砝碼 2，使得鋼絲繩3的拉力減少，工件4的進(jìn)給量就自動(dòng)減??；這樣就使工件4的進(jìn)給量和線鋸切割能力始終處于最佳匹配狀態(tài)，線鋸13不易彎曲，使切削液能夠充分進(jìn)入切割區(qū)域從而使切屑易于清除、動(dòng)態(tài)容屑空間增大、摩擦力減小、切削力減小、切削溫度降低、切片表面質(zhì)量提高，生產(chǎn)效率提高、加工精度提高。
權(quán)利要求1.一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置，其特征在于包括進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工件旋轉(zhuǎn)裝置(7)、 載料盤(6)、切割裝置和拉動(dòng)裝置；所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括呈上下設(shè)置的第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)和第二進(jìn)給工作臺(tái)(12);第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)上橫向設(shè)置有第一光杠(9)且第一光杠(9)位于第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)的下方；第二進(jìn)給工作臺(tái)上(12)橫向設(shè)置有第二光杠(11)且第二光杠(11)位于第二進(jìn)給工作臺(tái)(12)的上方；第一光杠(9)和第二光杠(11)呈垂直設(shè)置且同時(shí)穿過(guò)位于第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)和第二進(jìn)給工作臺(tái)(12)之間的滑臺(tái)座(10);所述工件旋轉(zhuǎn)裝置(7)固定在第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)的上表面，工件旋轉(zhuǎn)裝置(7)上設(shè)置有載料盤(6)；所述拉動(dòng)裝置包括鋼絲繩(3)和砝碼(2)，鋼絲繩(3)的一端連接在第一進(jìn)給工作臺(tái)(8)上，鋼絲繩(3)的另一端繞過(guò)滑輪(5)吊有砝碼(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線鋸恒力切割硬脆材料裝置，其特征在于所述切割裝置包括繞線滾筒(14)、張緊輪(15)和過(guò)輪(16)，繞線滾筒(14)、張緊輪(15)和過(guò)輪(16)上繞有閉合的線鋸(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線鋸恒力切割硬脆材料裝置，其特征在于所述張緊輪(15) 和過(guò)輪(16)之間設(shè)置有第一導(dǎo)輪(17)和第二導(dǎo)輪(18)，第一導(dǎo)輪(17)和第二導(dǎo)輪(18)分別位于載料盤(6)同側(cè)的上下方，閉合的線鋸(13)同時(shí)繞在繞線滾筒(14)、張緊輪(15)、過(guò)輪(16)、第一導(dǎo)輪(17)和第二導(dǎo)輪(18)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種線鋸恒力切割硬脆材料裝置，包括進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工件旋轉(zhuǎn)裝置、載料盤、切割裝置和拉動(dòng)裝置；進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括呈上下設(shè)置的第一進(jìn)給工作臺(tái)和第二進(jìn)給工作臺(tái)；第一進(jìn)給工作臺(tái)上橫向設(shè)置有第一光杠且第一光杠位于第一進(jìn)給工作臺(tái)的下方；第二進(jìn)給工作臺(tái)上橫向設(shè)置有第二光杠且第二光杠位于第二進(jìn)給工作臺(tái)的上方；第一光杠和第二光杠垂直且同時(shí)穿過(guò)滑臺(tái)座；工件旋轉(zhuǎn)裝置固定在第一進(jìn)給工作臺(tái)的上表面，工件旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置有載料盤；鋼絲繩的一端連接在第一進(jìn)給工作臺(tái)上，鋼絲繩的另一端吊有砝碼。本實(shí)用新型工件進(jìn)給量與線鋸切削能力之間始終處于最佳匹配狀態(tài)。
文檔編號(hào)B28D5/04GK202271452SQ201120362799
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者李淑娟, 李言, 王肖燁, 袁啟龍 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)