用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法及裝置製造方法
2023-05-18 19:04:16
用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法及裝置製造方法
【專利摘要】一種用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法及裝置，該裝置包括進給工作檯、載料臺和載料臺移動機構；進給工作檯上表面兩側設置有導軌，載料臺安裝在進給工作檯上表面的導軌上，載料臺與進給工作檯之間設置有載料臺移動機構；當進給工作檯以恆定進給速度帶動工件鋸切時，當切口長度較短或鋸絲切割性能較好時，使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向進一步進給，當切割工件切口長度較大或鋸絲發生較大磨損，鋸絲出現較大彎曲時使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向退讓，減少工件進給量。本發明實現了進給工作檯和載料臺的動聯接，使載料臺相對於進給工作檯切割方向移動，能夠依據鋸絲切割能力調節工件進給量。
【專利說明】用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種線鋸床切割加工棒料時進給量可調節的工件進給方法及裝置，屬於切割加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，線鋸床設備上的進給工作檯和載料臺一般是固定聯接的，載料臺用於裝夾圓形工件，進給工作檯帶動載料臺沿鋸絲移動進給，完成切割。像SiC晶體、單晶矽、藍寶石等圓形晶體棒料在使用固結磨料線鋸進行切片加工時其工藝參數的選定多是整個切割過程採用恆定的進給速度，因大多數鋸床的控制系統較為簡單，不能實現切割過程中進給速度的分時間段設定或鋸切過程中實時調節工件的進給速度，但切割的工件因是圓形，被切圓晶棒上切口長度的變化隨著加工過程而改變，鋸絲基體本身又是非常細的鋼絲，非常容易發生彎曲變形。當切口長度較小時，由於鋸切去除的材料較小，鋸絲一般不發生彎曲，切削能力也沒有充分發揮；當切口長度較大或鋸絲已磨損時，尤其是切割加工高硬度材料如SiC和藍寶石晶體，進給的工件量無法被及時切割而造成鋸絲彎曲嚴重、鋸絲與工件之間摩擦力變大，鋸絲磨損嚴重，鋸絲的彎曲變形不斷積累過大甚至會導致出現拉斷，另外也導致切片表面質量下降。
【發明內容】
[0003]本發明針對目前採用線鋸切割加工圓形晶體棒料時由於整個過程中切口長度一直變化而存在的或切口長度較小鋸絲切割能力沒有充分發揮，或切口長度較大鋸絲彎曲嚴重的問題，提供一種用於線鋸切割加工的能夠依據鋸絲切割能力調節工件進給量的工件進給方法，同時提供一種實現該方法的進給裝置，以解決線鋸切割過程中存在的此類問題。
[0004]本發明的用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法，是:
[0005]使進給工作檯與用於裝夾圓形工件的載料臺動聯接，載料臺既能夠在進給工作檯上沿工件進給方向移動，也能夠與進給工作檯相對固定不動；控制進給工作檯以恆定進給速度帶動載料臺上的圓形工件鋸切，當工件的切口長度L ( d/3或在鋸絲壽命的前1/3時間段(鋸絲切割性能較好)時，使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向進給Imm?5mm,以充分發揮鋸絲的切割能力；當工件切口長度L在2d/3或在鋸絲壽命的後1/5時間段(鋸絲發生較大磨損)或鋸絲彎曲角> 10° (鋸絲彎曲角是指鋸絲切割工件時受力彎曲與鋸絲初始未切割受力兩種狀態的夾角)時使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向退讓Imm?5mm，減少鋸絲的彎曲，從而實現工件進給量與鋸絲切割能力的匹配；其中d為圓形工件的直徑。
[0006]實現上述方法的用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給裝置，採用以下技術方案:
[0007]該裝置，包括進給工作檯、載料臺和載料臺移動機構；進給工作檯上表面兩側設置有導軌，載料臺安裝在進給工作檯上表面的導軌上，在導軌兩端均設置有限位擋板；載料臺與進給工作檯之間設置有載料臺移動機構。
[0008]載料臺移動機構包括螺母座和螺杆，螺母座設置在載料臺底部，螺杆連接在螺母座上，螺杆的兩端通過軸承座安裝在進給工作檯上，螺杆的一端設有進給量調節旋鈕。
[0009]上述裝置加工裝配容易、成本低，操作靈活方便。在使用時，將圓形工件固定於載料臺上，設定恆定加工參數後開始切割加工，進給工作檯帶動載料臺和工件向鋸絲恆定進給。切割初期切口長度較小，為發揮鋸絲的切割能力可以在切割過程中旋動進給量調節旋鈕，使載料臺沿著進給工作檯上面的導軌向鋸絲進一步進給，增大進給量發揮鋸絲的切割能力；當切口長度逐漸增大鋸絲的鋸切能力小於工件的進給量而出現較大彎曲時，可反向旋動進給量調節旋鈕，使載料臺沿著進給工作檯上面的導軌遠離鋸絲的方向實現退讓，減少鋸絲的彎曲，避免鋸絲磨損過大也保證切片的表面質量。
[0010]本發明實現了進給工作檯和載料臺的動聯接，使載料臺相對於進給工作檯切割方向移動，並通過螺旋副的摩擦力和自鎖性能實現載料臺的定位，在切割過程中可根據鋸絲與工件的相對工作狀態調節鋸絲切割能力與工件進給量的匹配狀態，能夠依據鋸絲切割能力調節工件進給量，充分發揮鋸絲的切割能力或者避免鋸絲的彎曲過大帶來的嚴重磨損，尤其適合於加工圓形晶體棒料而鋸床設備控制系統較為簡單難以在線調整進給量的情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給裝置的結構示意圖。
[0012]圖2是鋸絲彎曲角的示意圖。
[0013]圖中:1、進給工作檯，2、載料臺，3、導軌，4、螺杆，5、軸承座，6、進給量調節旋鈕，7、限位擋板，8、工件，9、鋸絲。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本發明的用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法及裝置主要包括進給工作檯1、載料臺2和載料臺移動機構。進給工作檯I的上表面兩側設置有導軌3，導軌3可為燕尾槽結構，採用螺釘聯接對稱安裝於工作檯I上表面兩側。載料臺2安裝在進給工作檯I上表面的導軌3上，載料臺2底部兩側設有倒燕尾槽結構，與進給工作檯I上的導軌3約束配合。在導軌3的兩端分別設置有限位擋板7，以限制載料臺2相對進給工作檯I運動的最大位移。載料臺2與進給工作檯I之間設置有載料臺移動機構。
[0015]載料臺移動機構包括螺母座和螺杆4，載料臺2底部中間位置設有螺母座(圖中未畫出)與螺杆4連接配合。螺杆4的兩端光杆部分分別與軸承座5配合形成滑動軸承結構，軸承座5安裝於進給工作檯I長度方向的兩端，用於約束螺杆4的兩端。螺杆4的伸出端設有進給量調節旋鈕6，轉動進給量調節旋鈕6可使載料臺2相對於進給工作檯I沿工件進給方向上來回移動。本實例中進給量調節旋鈕6做成外六角結構。
[0016]上述裝置在使用時，將工件固定於載料臺2上，設定恆定進給速度後進給工作檯I向垂直於鋸絲方向開始切割加工，連接進給工作檯I與載料臺2的螺杆4與螺母座之間的滑動螺紋副摩擦力和自鎖性實現載料臺2與進給工作檯I以相同的進給速度進給。鋸絲切割能力與工件切口長度匹配時，載料臺2與進給工作檯I相當於固定連接,實施進給。實施鋸切過程中工件進給量的調節時，切割過程中觀察鋸絲不存在彎曲角時，如當工件的切口長度L 10°時，使用扳手反方向旋動進給量調節旋鈕6，使載料臺2沿著進給工作檯I上面的導軌3遠離鋸絲的方向實現退讓,載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向退讓Imm?5mm(載料臺2在進給工作檯I上朝鋸絲反方向移動Imm?5mm),工件的進給量減小,減少鋸絲的彎曲，避免鋸絲磨損過大、拉斷同時也保證切片的表面質量。同時限位擋板7可以限制載料臺2相對進給工作檯I運動的最大行程。
[0017]如圖2所示，鋸絲彎曲角是指鋸絲9切割工件8時受力彎曲狀態與鋸絲初始未切割受力狀態的夾角A，其中虛線是鋸絲9初始未切割受力狀態，實線是鋸絲9切割工件8時受力彎曲狀態。
[0018]本裝置中涉及的進給工作檯I的進給驅動方式以及工件在載料臺2上的固定方式等可採用現有技術實現。
【權利要求】
1.一種用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給方法，其特徵是: 使進給工作檯與用於裝夾圓形工件的載料臺動聯接，載料臺既能夠在進給工作檯上沿工件進給方向移動，也能夠與進給工作檯相對固定不動；控制進給工作檯以恆定進給速度帶動載料臺上的圓形工件鋸切，當工件的切口長度L ( d/3或在鋸絲壽命的前1/3時間段時，使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向進給Imm?5mm,以充分發揮鋸絲的切割能力；當工件切口長度L在2d/3 ( L < d或在鋸絲壽命的後1/5時間段或鋸絲彎曲角彡10°時使載料臺相對進給工作檯向鋸絲方向退讓Imm?5mm,減少鋸絲的彎曲,從而實現工件進給量與鋸絲切割能力的匹配；其中d為圓形工件的直徑。
2.一種用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給裝置，包括進給工作檯、載料臺和載料臺移動機構；其特徵是:進給工作檯上表面兩側設置有導軌，載料臺安裝在進給工作檯上表面的導軌上，在導軌兩端均設置有限位擋板；載料臺與進給工作檯之間設置有載料臺移動機構。
3.根據權利要求2所述的用於線鋸切割加工的進給量可調節的工件進給裝置，其特徵是:所述載料臺移動機構包括螺母座和螺杆，螺母座設置在載料臺底部，螺杆連接在螺母座上，螺杆的兩端通過軸承座安裝在進給工作檯上，螺杆的一端設有進給量調節旋鈕。
【文檔編號】B28D5/00GK104175407SQ201410380293
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月4日 優先權日:2014年8月4日
【發明者】高玉飛, 陳陽 申請人:山東大學