切割絲製作方法及切割絲和輪胎切割裝置的製作方法

2023-05-27 18:57:16

專利名稱：切割絲製作方法及切割絲和輪胎切割裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於切割工具及設備製造技術領域，具體說是一種切割絲製作 方法及切割絲和輪胎切割裝置。
背景技術：
隨著科學技術的發展，由於寶石、瑪瑙、陶瓷、水晶等貴重的硬脆材 料的高耐磨性、高抗腐蝕性、高抗氧化性，以及高硬度、高電阻率，耐高 溫、不導磁等性能，其應用範圍己由工藝美術等行業逐步擴大到航天、輕 工、機械、化工等工業領域，發揮出金屬材料所無法比擬的優點。另外， 橡膠、塑料以及其它一些高韌性的高分子複合材料的應用也變得越來越廣 泛。但是以陶瓷為代表的硬脆材料硬度高、脆性大，切割工序過程中容易 產生崩碎損壞，而以輪胎橡膠為代表的高韌性材料由於韌性太大，切割過 程中易產生彈性變形而造成切口不齊。因此，這些脆性大或者韌性高的材 料很難採用普通的加工方法切割。
目前，已知的輪胎斷面切割機分幾種形式，1)無齒鋸式，切割範圍
有限，切割質量差，噪音及煙塵汙染大。2)帶鋸式，切割質量差，切割效 率低。3)水切割式，切割質量稍好，但切割效率較低。
另外，現有切割機採用的金剛石線鋸存在壽命低以及串珠鋸直徑難以 製作得太小、切縫比較寬等缺點。
如何設計一種切割絲製作方法及切割絲和輪胎切割裝置，解決上述問 題，這是目前亟待解決的技術課題。

發明內容
本發明要解決的問題是，克服現有技術存在的不足，提供一種切割絲 製作方法及切割絲，切割絲加工工藝合理，製作的切割絲切割範圍大，切 割質量好，汙染小；提供一種採用切割絲的輪胎切割裝置，充分發揮切割 絲的特性，切割效率高，自動化程度高。
本發明的目的是通過如下技術方案實現的 一種切割絲製作方法，其 特徵在於以鋼絲繩為基體，通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結 合劑將磨料固結在鋼絲繩基體上。
對上述方法的改進所述的磨料為不同粒度普通磨料或超硬磨料。對上述方法的進一步改進具體製作方法是截取一段直徑d)l-3mm 的鋼絲繩，經鹼洗除油、酸洗除鏽後，用PVC塑料薄膜對鋼絲繩進行分段 絕緣包紮，使包紮處絕緣，每段包紮寬度為10-20mm，每段未包紮寬度為 10-20mra;採用瓦特型鍍鎳用鍍液對鋼絲繩進行預鍍形成過渡層，然後，採 用埋砂法進行上砂，即將經過預鍍處理的鋼絲繩1放入盛有金剛石磨料的 砂槽內進行電鍍上砂，將金剛石磨料初步用金屬鎳粘附在鋼絲繩上，上砂 完成後再經初步粘附有金剛石磨料鋼絲繩從砂槽內取出，放入另外一個鍍 鎳槽中進行加厚電鍍，當粘結劑鎳的厚度達到磨料直徑的1/3時，加厚電 鍍結束，取出經電鍍加厚的鋼絲繩，清洗後除掉上面的PVC塑料膜，便形 成了的切割絲。
一種切割絲，包括基體和基體上固定的磨料，其特徵在於所述的基體 為鋼絲繩，所述的磨料通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結合劑 固結在鋼絲繩基體上。
對上述切割絲的改進所述的鋼絲繩表面固結的磨料分段固結，每隔 一段距離固結一段磨料。
一種輪胎切割裝置，包括床身、設有夾具的滑動工作檯、床身上設置 的套有環形切割裝置的主動輪、從動輪、環形切割裝置張緊機構、切割電 機，其特徵在於所述的環形切割裝置是一種以鋼絲繩為基體，表面固結磨 料形成的環形切割絲。
對上述技術方案的改進所述的切割絲鋼絲繩表面固結的磨料分段固
結，每隔一段距離固結一段磨料。
對上述技術方案的進一步改進所述的環形切割裝置張緊機構包括調 整輪和配重盤，環形切割絲套在調整輪上，配重盤通過鋼絲繩連接調整輪 軸滑動座，調整輪通過變換配重盤重量來實現切割絲的張緊。
對上述技術方案的進一步改進所述的兩套主動輪和從動輪分別由兩 個平行同軸的輪組合而成，兩套主動輪、從動輪及調整輪在兩個平行的平 面內帶動兩根切割絲同時旋轉，形成雙刀位切割。
對上述技術方案的進一步改進所述的夾具為機械手，由三對氣爪及 三個氣缸分別布置在兩條切割絲之間和兩側，形成對輪胎的夾持和頂緊作 用，以實現每個切割絲兩邊都緊固的功能。
對上述技術方案的進一步改進所述的滑動工作檯設置在固定工作檯上，通過線性導軌與固定工作檯相連；所述固定工作檯上有一進給電機驅
動的滾珠絲槓與滑動工作檯連接，滑動工作檯上設置由立柱、橫梁、調整 梁組成的調整機構。通過調整橫梁的上下和調整梁的前後移動來正確定位 輪胎在滑動工作檯上的位置。
本發明與現有技術相比具有以下優點和積極效果
(1) 切割絲由於基體鋼絲繩有自然形成的螺旋線槽，固結磨料的固 結層嵌到螺旋線槽中，從而提高了固結層和基體的結合力，固結層不易剝 落，提高了切割絲的使用壽命。
(2) 切割絲的直徑範圍大。傳統的線鋸由於基體採用鋼絲，若直徑 太大，則基體的柔性變差，若直徑太小，則基體的強度變低，而串珠鋸受 製造工藝限制，其直徑不能很小。而切割絲的直徑可以根據基體鋼絲繩的 直徑在很大範圍內變化。
(3) 切割絲在切割過程中可產生自旋，從而使切割絲的磨損均勻，
利用率高，提高了工具壽命。由於基體鋼絲繩在纏制過程中本身形成一定 的螺旋角，因此在切割過程中必然產生一定的作用在圓周方向的切向力， 在此切向力的作用下可使切割絲產生一定的自旋轉。
(4) 切割絲若採用立方氮化硼磨料，則該鋸不僅可以切割加工矽晶
體、陶瓷、玻璃、橡膠等非金屬，而且可以有效的切割鋼鐵、有色金屬等 各種金屬材料。因此，其應用範圍廣泛。
(5) 由於切割絲的直徑可以做得很小，因此，切割力也較小，有利 於節約能源。
(6) 本發明輪胎切割裝置可以一次雙刀位切割，且採用的切割絲由 於切削麵積小，切割力小，所以切割斷面平整光滑質量高，切割速度快效 率高，噪音低，汙染小。


圖1為本發明輪胎切割裝置的主視圖； 圖2本發明輪胎切割裝置的俯視圖3是圖1中I部的放大圖4是本發明切割絲的外型結構圖5是本發明切割絲的橫截面圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
參見圖4、圖5，本發明一種切割絲製作方法的實施例，是以製造長 度lm，直徑大約2mm的切割絲為例。截取一段長度大約lm的直徑cj) 2mm 的鋼絲繩20，經鹼洗除油、酸洗除鏽後用PVC塑料薄膜對鋼絲繩20進行 分段絕緣包紮，使包紮處絕緣，在後續的電鍍過程中不沉積金屬粘結劑， 以保持鋼絲繩切割絲的柔韌性。包紮處寬度大約15mm，未包紮處寬度也大 約15mm。然後採用瓦特型鍍鎳用鍍液對鋼絲繩20進行預鍍形成過渡層23， 過渡層23可以提高粘結劑層22和鋼絲繩20基體表面的結合力。然後採用 埋砂法進行上砂，即將經過預鍍處理的鋼絲繩1放入盛有金剛石磨料的砂 槽內進行電鍍上砂(金剛石的粒度為100#),將磨料21初步用金屬鎳粘附 在鋼絲繩上，上砂完成後再經初步粘附有金剛石磨料21的鋼絲繩20從砂 槽內取出，放入另外一個鍍鎳槽中進行加厚電鍍，既增加粘結劑鎳的厚度， 使粘結劑對金剛石磨料21的把持力足夠大，當粘結劑鎳的厚度大約達到磨 料21直徑的1/3時，這樣金剛石磨料21被牢度地固結在鋼絲繩20基體上。 加厚電鍍結束，取出經電鍍加厚的鋼絲繩20，清洗後除掉上面的PVC塑料 膜，便形成了的切割絲14。
如圖4、圖5所示， 一種切割絲的實施例，所述切割絲的基體為鋼絲 繩20，磨料21是通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結合劑22固 結在鋼絲繩20基體上。採用瓦特型鍍鎳用鍍液對鋼絲繩20進行預鍍形成 過渡層23，過渡層23可以提高粘結劑層22和鋼絲繩20基體表面的結合 力。所述的鋼絲繩20表面固結的磨料21分段固結，每隔一段距離固結一 段磨料21。當然，根據需要鋼絲繩20表面固結的磨料21也可連續固結。
參見圖1-圖3， 一種採用切割絲的輪胎切割裝置實施例，包括床身9、 設有夾具的滑動工作檯2、床身9上設置的套有環形切割裝置的主動輪13、 從動輪6、環形切割裝置張緊機構、切割電機17。所述的環形切割裝置是 一種以鋼絲繩20為基體，表面固結磨料21形成的環形切割絲14。當環形 切割絲14軸向運動時，依靠固結的磨料21對被切割物體實現切割作用。 環形切割絲14的具體結構和製作方法以上有具體描述，不再贅述。
在床身主體上分別布置兩套主動輪13和從動輪6、調整輪一7、調整 輪二 8。其中兩套主動輪13和從動輪6分別由兩個平行同軸的輪組合而成， 與調整輪一 7和調整輪二 8分別構成兩個平行的環形切割絲14旋轉面，兩環形切割絲14分別套在兩個平行的主動輪13和從動輪6及調整輪一 7、 調整輪二 8上。主動輪13通過切割電機17帶動實現整個環形切割絲14 的旋轉運動。
所述的環形切割裝置張緊機構包括調整輪一 7、調整輪二 8及配重盤 10，兩環形切割絲14分別套在調整輪一 7、調整輪二 8上，兩配重盤10 分別通過鋼絲繩連接調整輪一 7軸滑動座和調整輪二 8軸滑動座，調整輪 一 7、調整輪二 8通過變換對應的配重盤10重量來實現環形切割絲14的 張緊。
在滑動工作檯2設置的夾具為機械手5，機械手5由三對氣爪19及三 個氣缸18分別布置在兩條切割絲之間和兩側，每一對的上下氣爪19實現 夾緊輪胎16子口部位的功能，兩個氣爪19之間的氣缸18實現輪胎16的 胎面頂緊功能，以實現每條環形切割絲14兩邊都緊固的功能。
滑動工作檯2設置在固定工作檯1上，通過線性導軌與固定工作檯1 相連。所述固定工作檯1上有一進給電機11驅動的滾珠絲槓12與滑動工 作臺2連接，滑動工作檯2上設置由立柱4、橫梁15、調整梁3組成的調 整機構。通過調整橫梁15的上下和調整梁3的前後移動來正確定位輪胎 16在滑動工作檯2上的位置。
通過進給電機11帶動滑動工作檯2沿線性導軌以一定的速度前進來 實現輪胎的16進給運動。主動輪13通過切割電機17帶動實現整個環形切 割絲14的旋轉運動，形成雙刀位切割。
具體輪胎切割方法如下
1) 主動輪13及從動輪6分別由兩個輪組成。
2) 調整輪一 7、調整輪二 8與對應的配重盤10相連能張緊環形切割 絲14。
3) 主動輪13與切割電機17通過皮帶相連。
4) 有一根環形切割絲裝14套在對應的主動輪13、從動輪6、調整輪 一 7上，另一根環形切割絲裝14套在對應的主動輪13、從動輪6、調整輪
二8上。
5) 切割電機17帶動兩主動輪13旋轉，從而帶動兩根環形切割絲14 同時旋轉，形成雙刀位切割運動。
6) 機械手5由3對氣動氣爪19及3個氣缸18組成。7) —對氣動氣爪19與一個氣缸18組成一個裝夾小組，上下兩個氣 動氣爪19分別夾住輪胎的兩個子口部位，中間的氣缸18頂緊輪胎16胎面。
8) 三對同樣的裝夾小組分別置於兩個環形切割絲14中間和左右兩側， 實現輪胎16的定位裝夾。
9) 滑動工作檯2設置在固定工作檯1上，通過線性導軌與固定工作 臺1相連。所述固定工作檯1上有一進給電機11驅動的滾珠絲槓12與滑 動工作檯2連接。
10) 進給電機11旋轉帶動滾珠絲槓12旋轉，從而帶動滑動工作檯2 沿線性導軌以一定的速度直線移動形成進給運動。
切割輪胎範圍
l.l切割輪胎類型子午線轎車胎(或其它在切割範圍內的斜交/子午 線輪胎)
500 900 mm 135 310腿
1. 2輪胎外直徑 1.3輪胎最大斷面寬度
2、 工具機規格 2. l床身尺寸
2. 2總重
2.3進給電機功率 2.4切割電機功率
3、 切割數據
3. 1切割進給速度 3. 2切割絲線速度 3.3切割樣件的厚度
3. 6米X1.8米X 1.8米
4. 5噸 0.37 kW 5.5 kW
0 550毫米/分鐘 《50 m/s "40毫米
3. 4切割斷面效果粗糙度不超過6. 3微米。
當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明並不限於上述舉例， 本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質範圍內，作出的變化、改型、 添加或替換，都應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種切割絲製作方法，其特徵在於以鋼絲繩為基體，通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結合劑將磨料固結在鋼絲繩基體上。
2、 按照權利要求1所述的切割絲製作方法，其特徵在於所述的磨料為不同粒度普通磨料或超硬磨料。
3、 按照權利要求1或2所述的切割絲製作方法，其特徵在於具體制 作方法是截取一段直徑cl)l-3mm的鋼絲繩，經鹼洗除油、酸洗除鏽後， 用PVC塑料薄膜對鋼絲繩進行分段絕緣包紮，使包紮處絕緣，每段包紮寬 度為10-20mm，每段未包紮寬度為10-20mm;採用瓦特型鍍鎳用鍍液對鋼絲 繩進行預鍍形成過渡層，然後，採用埋砂法進行上砂，即將經過預鍍處理 的鋼絲繩1放入盛有金剛石磨料的砂槽內進行電鍍上砂，將金剛石磨料初 步用金屬鎳粘附在鋼絲繩上，上砂完成後再經初步粘附有金剛石磨料鋼絲 繩從砂槽內取出，放入另外一個鍍鎳槽中進行加厚電鍍，當粘結劑鎳的厚 度達到磨料直徑的1/3時，加厚電鍍結束，取出經電鍍加厚的鋼絲繩，清 洗後除掉上面的PVC塑料膜，便形成了的切割絲。
4、 一種切割絲，包括基體和基體上固定的磨料，其特徵在於所述的 基體為鋼絲繩，所述的磨料通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結合劑固結在鋼絲繩基體上。
5、 按照權利要求4所述的切割絲，其特徵在於所述的磨料分段固結，每隔一段距離固結一段磨料。
6、 一種輪胎切割裝置，包括床身、設有夾具的滑動工作檯、床身上 設置的套有環形切割裝置的主動輪、從動輪、環形切割裝置張緊機構、切 割電機，其特徵在於所述的環形切割裝置是一種以鋼絲繩為基體，表面固 結磨料形成的環形切割絲。
7、 按照權利要求6所述輪胎切割裝置，其特徵在於所述的環形切割 裝置張緊機構包括調整輪和配重盤，環形切割絲套在調整輪上，配重盤通 過鋼絲繩連接調整輪軸滑動座。
8、 按照權利要求6或7所述輪胎切割裝置，其特徵在於所述的兩套 主動輪和從動輪分別由兩個平行同軸的輪組合而成，兩套主動輪、從動輪 及調整輪在兩個平行的平面內帶動兩根切割絲同時旋轉，形成雙刀位切割。
9、 按照權利要求6或7所述輪胎切割裝置，其特徵在於所述的夾具為機械手，由三對氣爪及三個氣缸分別布置在兩條切割絲之間和兩側，形 成對輪胎的夾持和頂緊作用，以實現每個切割絲兩邊都緊固的功能。
10、按照權利要求6或7所述輪胎切割裝置，其特徵在於所述的滑動工作檯設置在固定工作檯上，通過線性導軌與固定工作檯相連；所述固定 工作檯上有一進給電機驅動的滾珠絲槓與滑動工作檯連接，滑動工作檯上 設置由立柱、橫梁、調整梁組成的調整機構。
全文摘要
本發明提供一種切割絲製作方法及切割絲，其特點是以鋼絲繩為基體，通過電鍍的方式使用金屬粘結劑或採用樹脂結合劑將磨料固結在鋼絲繩基體上。所述的磨料為不同粒度普通磨料或超硬磨料。切割絲加工工藝合理，製作的切割絲切割範圍大，切割質量好，汙染小。提供一種輪胎切割裝置，包括床身、設有夾具的滑動工作檯、環形切割裝置、主動輪、從動輪、環形切割裝置張緊機構、切割電機，其特點是所述的環形切割裝置是一種以鋼絲繩為基體，表面固結磨料形成的環形切割絲。所述的主動輪和從動輪為兩套，帶動兩根切割絲同步旋轉，形成雙刀位切割。切割效率高，切割質量好，汙染小。
文檔編號B26D1/547GK101417478SQ20081016059
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者於國慶, 偉 高 申請人:青島高校測控技術有限公司