專利名稱：全自控高精度晶體線切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械設備，特別是一種由計算機控制的高效率高精度的晶體線切割機。
(2)絲筒上車有螺旋槽，螺距為0.6mm。盡管絲筒繞絲部分長度為63mm，外徑為Φ100mm，那么繞絲的最大長度也僅為35m，不利于保持割絲直徑的尺寸精度。
(3)機架采用板式用螺釘組裝的結(jié)構(gòu)形式，整體剛性差，易變形。
(4)工作時無阻擋研磨液裝置。高速運動的金屬割線能把研磨液帶到繞絲筒上，影響到繞絲筒的使用壽命，也沒有收集研磨液及防止研磨液飛濺裝置。
(5)氣動張緊部分無背壓，張力系統(tǒng)相對不穩(wěn)定。
(6)各步進馬達都通過滑動梯形小絲杠副傳動，摩擦阻力大，驅(qū)動功率相對較大。
(7)只能使用最長35m的金屬切割線，不能在任意位置改變繞絲筒的旋轉(zhuǎn)方向。
(8)繞絲筒裝置及直流調(diào)速電機安裝于大立滑板上，由Z軸絲杠旋轉(zhuǎn)使其向下進給，切割時不利于割絲穩(wěn)定工作，剛性較差，振動也較大。
(9)Y軸工作臺進給部分不帶手動進給裝置，不利于Y軸工作臺的調(diào)整。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明由機架、繞絲滾筒、Z軸工作臺、Y軸工作臺、張緊裝置、擺動裝置、夾具組成。繞絲滾筒由調(diào)速電機及三級齒輪副組成，微型氣缸彈性支撐切割機的張緊輪，同時設有一對上下可相對擺動的支撐導向輪，該Z軸進給、Y軸進給、擺動裝置及繞絲滾筒的布線裝置均采用滾珠絲杠副，各部移動導軌也采用預加載荷滾動導軌，氣動張緊部分采用了背壓閥。機架由整體鑄鋁件制成。夾具為二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分可調(diào)，為中間聯(lián)體的整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點與效果(1)本機床采用框式整體鋁鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)，經(jīng)人工時效處理，整體剛性高，不易變形，且重量較輕。
(2)傳動絲杠副采用3級精密滾珠絲杠副，系內(nèi)循環(huán)固定反向器、雙螺母墊片預緊防間隙傳動結(jié)構(gòu)。這樣能保證絲杠副正反轉(zhuǎn)時的傳動精度和重復定位精度，實現(xiàn)了無間隙精密傳動。
(3)為防止?jié)L珠絲杠副遭撞擊后影響其精度和使用壽命，本機床配備了相關(guān)的行程極限位置的保護裝置。
(4)運動導軌采用了四方向等載荷4R單園弧滾動直線3級精度滾動導軌副，可使驅(qū)動功率大幅度下降，摩擦阻力極小，隨動性好，可實現(xiàn)精密定位和重復精密定位，實現(xiàn)了無間隙運動，提高了機械部分的動剛性和靜剛性。
(5)氣動張緊部分采用了背壓閥，其背壓可調(diào)。金屬切割線的張緊力根據(jù)加工工藝要求可任意調(diào)定。切割工作時使金屬割線的張力更趨穩(wěn)定，有利于提高工件的切割精度。
(6)工件加工時采用了本公司獨特設計的高精度、高剛性的二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分采用了中間聯(lián)體的整體結(jié)構(gòu)，提高了夾具的剛性，并使結(jié)構(gòu)更緊湊。該夾具擺動角度和水平回轉(zhuǎn)角度的示值精度均為5′。
(7)采用了本公司特制的滴料器，能均勻提供研磨液裝置。
(8)為防止研磨液沿高速運行的割絲被帶到繞絲筒上面采用雙向阻擋研磨液裝置。
(9)為防止研磨液沿導向輪高速轉(zhuǎn)動，并沿切線方向飛濺出去，本機床裝有防飛濺擋液裝置。
(10)繞絲布線部分采用滾珠絲杠副(雙螺母)、滾動直接導軌和減速齒輪系，從而保證了金屬切割絲布線均勻、正確、可靠。
(11)本機床的繞絲滾筒在其行程上可任意位置換向，為用戶使用長短不同割線(包括斷絲再利用)提供了方便。(繞絲長度可達100m)。
(12)步進電機采用了細分步功能，使傳動、定位更加精確。
(13)機器整體控制部分采用單片機控制。加工程序可預先編輯、存儲，可進行自動切割和手動切割。
磨料漿采用了SiC磨料漿。磨料漿的供液部分可采用本公司專門生產(chǎn)的磨料漿攪拌混液供液裝置，使磨料漿可循環(huán)使用。該裝置上可有不同長度的條狀口送液噴嘴，可以滿足不同直徑晶體的需要。為了防止磨料漿被高速運行的切割絲帶到導向輪和滾筒上，配有專門的沖液擋磨液裝置。若采用金剛石鑲嵌的切割線，可大大提高切割效率。
權(quán)利要求
1.全自控高精度晶體線切割機，由機架(1)、繞絲滾筒(2)、Z軸工作臺(3)、Y軸工作臺(4)、張緊裝置(5)、擺動裝置(6)、夾具(7)組成，其特征在于繞絲滾筒(2)由調(diào)速電機及三級齒輪副組成，微型氣缸彈性支撐切割機的張緊輪，同時設有一對上下可相對擺動的支撐導向輪，該Z軸進給、Y軸進給、擺動裝置及繞絲筒的布線裝置均采用滾珠絲杠副，各部移動導軌也采用預加載荷滾動導軌，氣動張緊部分采用了背壓閥。
2.如權(quán)利要求1所述的全自控高精度晶體線切割機，其特征在于機架(1)由整體鑄鋁件制成；夾具(7)為二維分度夾具，其傾角擺動部分和水平回轉(zhuǎn)部分可調(diào)，為中間聯(lián)體的整體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割設備,特別是由計算機控制的高效率高精度的線切割機。本發(fā)明由機架、繞絲滾筒、Z軸工作臺、Y軸工作臺、張緊裝置、擺動裝置、夾具組成。繞絲滾筒由可調(diào)速的直流電機拖動其反正轉(zhuǎn),張緊裝置由一對微型氣缸彈性支撐切割線的張緊輪控制,擺動裝置由一對上下可相對擺動的支撐導向輪控制。本發(fā)明主要用來切割硅片、石英玻璃、陶瓷、寶石、氧化鎂、鈮酸鋰、鉭酸鋰、砷化鎵、鈦酸釔等硬脆性材料。
文檔編號B26D1/547GK1387979SQ0213252
公開日2003年1月1日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者江曉平, 張革, 王遠成 申請人:沈陽科晶設備制造有限公司