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行业百科:金刚石线切割机

浏览次数:745次 发布日期:2019-01-01

金刚石线切割机介绍

金刚石线切割机

简介

金刚石线切割机,别称:砂线切割机、金刚砂线切割机、金刚石线锯床、金刚线切割机等。以电镀金刚石颗粒或微粉的钢线为切削工具,与工件接触进行磨擦产生切割的目的。广泛用于各种脆性材料的初加工,包括各类非导电材料、半导体材料和导电脆性材料的切割。加工方式为纯机械切割物理加工方式,机床属性为锯床。

物理原理

大石器朝代的人们用他们的燧石刀和燧石斧能切割种种物品。但很早时他们就发现,用一种齿状的或者说带有锯齿的刀口,更容易把坚硬的材料切割开来。考古学家们发现了至少已达1万年之久的带有锯齿刀口的燧石刀身。但这些带锯齿的刀子却割不了木头。因此,一种锋利的薄金属锯子就是必需的了。古代埃及人大概早在公元前4000年时,就已拥有了它们。这些锯子有着细长的、刀剑似的刀身,连着木制把手。使用最初的锯子时,切割是拉动式的,不像大多数的现代锯子那样是推动式的。

手工锯子

手工锯子

古希腊人和古罗马人继承了埃及人的刀剑式锯子。罗马人还研制了一种“框锯”,一个长的金属刀身插在一个3面有框的木制。这类锯子一般用于粗加工。框锯可做成挺大的,常常是由两个人操作,木料的两边各站一个人。过去的史书和传说都以为是鲁班(战国初年的发明家)发明了锯子,但是,考古发现:早在夏朝(公元前2205—前1766,据柏杨说断代)聪明的中国人就已经发明了锯子,和古埃及人同时。说鲁班发明锯子实在是太晚了。

金刚石线切割的物理原理就是锯子的这种加工原理,利用电镀金刚石线往返运动使金刚石线与工件之间产生切削以达到加工的目的。

分类 

按金刚石线的长短分类:短线有弓架运动式结构;长线有环式线运动结构、往复走丝运动式结构三大类。

按加工工艺分类:直线切割加工工艺;差动切割加工工艺;摆动切割加工工艺;点旋转切割加工工艺四种。

按机床功能分类:切形状类;切片类。

按机床切割方式分类:立式切割机;卧式切割机;台式切割机。

 种类

弓架运动式金刚石线切割机

   弓架运动结构金刚石线切割机是切形状类的机床。它的工作原理是通过一根电镀金刚石线,由弓架带动上下往复运动,与工件发生切削从而达到加工的目的。用电镀金刚石线做为刀具,对工件进行加工,工件在数控装置或计算机控制下自动的按程序确定的轨迹运动,最后得到所需形状的工件。

   机床由床身、座标工作台、弓架、工作液箱及附件等组成。加工用金刚石线固定在弓架上,工件用压板螺丝固定,控制台发出脉冲信号,步进电机按信号旋转,经变速齿轮、丝杠螺母传动使工作台运动切割工件,加工出直线、园弧等任意几何图形。但其因为加工时振动过大,容易引起材料碎裂,故不宜用于切割薄片。弓架结构金刚石线切割机适合切厚度超过10mm以上的材料。

弓架运动式金刚石线切割机

弓架运动式金刚石线切割机

环式线运动结构金刚石线切割机

环式金刚石线切割机,该结构由一根环形金刚石线沿导向轮单方向高速运行,在数控指令控制下工作台带动工件进行切削加工。这种结构的机床切割速度比弓架结构的快,因为焊接环形金刚石线的焊接点强度问题,我们放弃了这个结构。我们重点开发的是往复走丝运动式金刚石线切割机。

环形金刚石线切割机

环形金刚石线切割机

往复走丝运动式金刚石线切割机

   往复走丝运动式金刚石线切割机的工作原理是利用一根金刚石线高速往复走丝运动,与工件接触发生磨削而达到加工的目的。采用高速走丝电火花线切割运丝方式,将线径为直径0.1~0.65mm的100~3000m左右电镀金刚石线绕在贮丝筒上,将该金刚石线经下线架和上线架导线轮再经紧丝轮回到丝筒上,由程序控制电动机改变转速,使金刚石线处于小的振幅下运行。

机床主要由工作台部分、金刚石线进给和收放丝部分、电气控制系统部分、加工区冷却循环部分、封闭式防护罩部分组成。 将工件固定在工作台上,该工作台可前后进给运动。在工作台的加工区有导线轮,该导线轮带动金刚石线上升或下降,往复循环,金刚石线以6~13m/s的速度对工件进行切割。其加工时振动幅度小,因此可适合切割薄片。

往复走丝运动式金刚石线切割机按功能总体为切片和切形状两种设备。

切片类有差动切割、摆动切割、点旋转切割多种加工工艺辅助提高切割速度、加工精度。切形状类采用的是直切加工工艺。因此切形状的机床加工速度都比较慢,只能用时间来换切割效果了。

往复走丝运动式金刚石线切割机有单线和多线切割机,根据材料具体情况设计为立式结构和卧式结构机床。单线结构一次只能切割单片,多线结构一次可加工多片。

立式结构金刚石线切割机一般采用金刚石丝线直立着切割,即金刚石丝线在工件侧方与工件产生切削。

立式金刚石线切割机

立式金刚石线切割机

卧式结构金刚石线切割机一般是金刚石线横着切割,从上往下切割方式或从下往上切割方式与工件产生切削。

卧式金刚石线切割机 

卧式金刚石线切割机