一种切割曲面的多线切割机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102225594 A (43)申请公布日 2011.10.26 CN 102225594 A *CN102225594A* (21)申请号 201110133886.3 (22)申请日 2011.05.23 B28D 5/04(2006.01) (71)申请人 运城恒磁科技有限公司 地址 044200 山西省运城市万荣县恒磁工业 园区 (72)发明人 杨斌 董清飞 梁都锁 孙绪新 王明选 (74)专利代理机构 太原市科瑞达专利代理有限 公司 14101 代理人 卢茂春 (54) 发明名称 一种切割曲面的多线切割机 (57) 摘要 一种切割曲面的多线切割机， 主要用于。

2、稀土 永磁材料切割加工， 它包括沿 Z 轴方向上下移动 的送料机构、 收放线机构、 钢丝张力调整机构、 喷 砂输送机构、 控制机构及控制电路， 沿 Z 轴方向上 下移动的送料机构包括 Z 轴方向上下移动的滑移 装置、 驱动装置， 其特征是 ： Z 轴方向上下移动的 滑移装置上安装一个沿 Y 轴方向前后移动的滑动 平台， Y轴方向前后移动的滑动平台与Z轴方向上 下移动的送料机构进行协同移动， 实现曲面切割。 将粘接有待切割料的料板固定于沿 Y 轴方向前后 移动的滑动平台之上， 然后向上移动沿 Y 轴方向 前后移动的滑动平台， 使钢丝正好位于准备切割 的位置上， 确认切割参数， 按下开始键， 启动。

3、切割， 直至完成， 所完成的是二维曲面切割。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102225601 A1/1 页 2 1. 一种切割曲面的多线切割机， 包括沿 Z 轴方向上下移动的送料机构、 收放线机构、 钢 丝张力调整机构、 喷砂输送机构、 控制机构及控制电路， 沿 Z 轴方向上下移动的送料机构包 括 Z 轴方向上下移动的滑移装置、 驱动装置， 其特征是 ： Z 轴方向上下移动的滑移装置上安 装一个沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台， Y 轴方向前后移动的滑动平台与 Z 轴方向上下移 动的。

4、送料机构进行协同移动， 实现曲面切割。 2. 根据权利要求 1 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的 Y 轴方向前 后移动的滑动平台由下安装板、 上装料板、 滑动导向机构、 动力传递机构构成， 下安装板与 上装料板之间设置滑动导向机构和动力传递机构。 3. 根据权利要求 1 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的在沿 Z 轴方 向上下移动的送料机构上安装有测量 Z 轴方向上下移动位移量的测量装置。 4. 根据权利要求 3 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的测量装置为 光栅尺位移传感器。 5. 根据权利要求 2 所述的一种切割曲面的多线切割机。

5、， 其特征是 ： 所述的滑动导向机 构为丝杠螺母组件和导轨滑块组件。 6. 根据权利要求 2 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的动力传递机 构为步进电机的输出轴上设有主动轮， 主动轮通过皮带连接从动轮， 从动轮安装在丝杠的 一端。 7. 根据权利要求 5 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的丝杠螺母组 件由丝杠和螺母组成， 导轨滑块组件由导轨和滑块组成。 8. 根据权利要求 1 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是 ： 所述的沿 Y 轴方向 前后移动的滑动平台为手动滑动工作平台或自动滑动工作平台。 9. 根据权利要求 8 所述的一种切割曲面的多线切割。

6、机， 其特征是所述的自动滑动工作 平台， 包括底座、 滑移板， 底座的上面设有滑块、 丝杠、 步进电机， 步进电机的输出轴上设有 主动轮， 主动轮通过皮带连接从动轮， 从动轮安装在丝杠的一端， 滑移板的下面设有丝杠螺 母、 滑轨， 滑轨设置在滑块的凹槽内， 丝杠螺母设置在丝杠上。 10. 根据权利要求 8 所述的一种切割曲面的多线切割机， 其特征是所述的手动滑动工 作平台， 包括底座、 滑移板， 底座的上面设有滑块、 丝杠， 滑移板的下面设有丝杠螺母、 滑轨， 滑轨设置在滑块的凹槽内， 丝杠螺母设置在丝杠上。 权 利 要 求 书 CN 102225594 A CN 102225601 A1/3。

7、 页 3 一种切割曲面的多线切割机 技术领域 0001 本发明属于多线切割机械的配套设施， 主要用于稀土永磁材料切割加工， 具体涉 及一种切割曲面的多线切割机。 背景技术 0002 多线切割机是广泛适用于单晶硅、 蓝宝石等切割加工领域的切割加工设备。 0003 多线切割机包括沿 Z 轴方向上下移动的送料机构、 收放线机构、 钢丝张力调整机 构、 喷砂输送机构、 控制机构。 0004 多线切割机的切割原理是 ： 在高速往复运动的细钢丝上， 浇注金刚砂或氮化硅或 碳化硅砂浆， 高速运动的细钢丝连同附着在钢丝上的砂浆， 研磨切割单晶硅、 蓝宝石等材 料， 达到切割的目的。多线切割机以其效率高、 精度。

8、好、 光洁度好在单晶硅切割加工中广泛 应用。近年来， 该设备被引进到稀土永磁材料烧结钕铁硼的平面切割加工中。 0005 目前在单晶硅切割加工中的多线切割机， 在切割之前， 将粘接好的被切割材料固 定于送料板固定台上， 通过手柄调整与手柄连接的丝杠来调整被切割材料的相对切割位 置。调整对 0 的过程人工操作。在切割的过程中， 在多线切割机床控制系统的控制下， 送料 板沿切割丝网平面垂直方向 （即 Z 轴方向） 向上移动， 完成平面切割。 0006 而在稀土永磁材料的加工中， 除平面切割加工之外还有各种异形、 曲面的切割加 工。其中最普遍的曲面是圆弧面。而目前多线切割设备是不具备此功能的。 000。

9、7 多线切割设备引入钕铁硼加工领域之后， 不同厂家在此方面进行了不少的探索研 究， 各项专利技术有 69 项之多。但是到目前为止， 还没有一个是以解决曲面加工为目的的 专利技术和文献报导。 发明内容 0008 为了满足钕铁硼曲面加工的要求， 本发明提供一种切割曲面的多线切割机。 0009 本发明的基本思路是 ： 在现有多线切割机的切割料固定平台的位置上， 增加一个 执行控制动作命令的 Y 轴方向运动执行部件 （即为沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台） ， 在机 床的控制系统上增加 Y 轴方向驱动电机和驱动电路， 在控制装置的内部增加曲面参数设置 功能和切割时根据曲面参数进行计算的程序并向Y轴方向。

10、电机驱动电路发出行进/回退指 令， 这样， 在切割的过程中， 通过改变切割钢丝与待切割料在 Y 轴方向上的相对位置在规则 变化， 实现对被切割材料的曲面切割控制。 0010 本发明的技术方案是 ： 一种切割曲面的多线切割机包括沿 Z 轴方向上下移动的送 料机构、 收放线机构、 钢丝张力调整机构、 喷砂输送机构、 控制机构及控制电路， 沿 Z 轴方向 上下移动的送料机构包括 Z 轴方向上下移动的滑移装置、 驱动装置， 其特征是 ： Z 轴方向上 下移动的滑移装置上安装一个沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台， Y 轴方向前后移动的滑动 平台与 Z 轴方向上下移动的送料机构进行协同移动， 实现曲面切割。

11、。 0011 所述的 Y 轴方向前后移动的滑动平台由下安装板、 上装料板、 滑动导向机构、 动力 说 明 书 CN 102225594 A CN 102225601 A2/3 页 4 传递机构构成， 下安装板与上装料板之间设置滑动导向机构和动力传递机构。 0012 所述的在沿Z轴方向上下移动的送料机构上安装有测量Z轴方向上下移动位移量 的测量装置。 0013 所述的测量装置为光栅尺位移传感器。 0014 所述的滑动导向机构为丝杠螺母组件和导轨滑块组件。 0015 所述的动力传递机构为步进电机的输出轴上设有主动轮， 主动轮通过皮带连接从 动轮， 从动轮安装在丝杠的一端。 0016 所述的丝杠螺母。

12、组件由丝杠和螺母组成， 导轨滑块组件由导轨和滑块组成。 0017 所述的沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台为手动滑动工作平台或自动滑动工作平 台。 0018 所述的自动滑动工作平台， 包括底座、 滑移板， 底座的上面设有滑块、 丝杠、 步进电 机， 步进电机的输出轴上设有主动轮， 主动轮通过皮带连接从动轮， 从动轮安装在丝杠的一 端， 滑移板的下面设有丝杠螺母、 滑轨， 滑轨设置在滑块的凹槽内， 丝杠螺母设置在丝杠上。 0019 所述的手动滑动工作平台， 包括底座、 滑移板， 底座的上面设有滑块、 丝杠， 滑移板 的下面设有丝杠螺母、 滑轨， 滑轨设置在滑块的凹槽内， 丝杠螺母设置在丝杠上。 0。

13、020 本发明中所述的 Y 轴方向， 是指平行于多线切割机的丝网平面且垂直于装料台运 动的方向， 前后方向移动。 0021 所述的 Z 轴方向是指垂直于多线切割机的丝网平面且垂直于装料台运动的方向， 即上下方向移动。 0022 本发明还包括与本发明配套使用的 PLC 核心处理单元及其控制程序。 0023 本发明所切割出的是二维曲面。 0024 本发明在切割之前， 将粘接有待切割料的料板固定于沿 Y 轴方向前后移动的滑 动平台之上， 然后向上移动沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台， 使切割钢丝正好接触在待切 割料的表面上， 且钢丝正好位于准备切割的位置上， 检查确认圆弧半径、 圆心位置 （+Y 方。

14、向 或 -Y 方向） 、 弦宽、 过切量等切割参数， 确认无误后按下控制装置的开始键， 再启动切割， 直 至完成， 所完成的是二维曲面切割。 0025 本发明切割效率高、 精度高、 光洁度好。 0026 附图说明 ： 图中， 1、 图 1 是本发明实施例一中 Z 轴方向上下移动的送料机构的结构图。 0027 图 2 是图 1 从另一个方向看的结构图。 0028 图中， 1、 Z 轴方向滑移板， 2、 滑轨， 3、 电机， 4、 丝杠， 5、 丝杠螺母， 6、 滑块， 7、 丝母， 8、 光栅尺位移传感器， 9、 光栅尺位移传感器座， 10、 固定板， 11、 底座， 12、 导轨滑块组件， 1。

15、3、 主 动轮， 14、 滑移板， 15、 丝杠螺母组件， 16、 电机， 17、 丝杠。 0029 实施例一 ： 图 1、 图 2 所示， 本实施例是在现有的多线切割机上进行改进的， 即现有的多线切割机 的沿 Z 轴方向上下移动的送料机构的送料平台上刚性连接安装一个沿 Y 轴方向前后移动 的滑动平台， 该滑动平台包括底座 11、 导轨滑块组件 12、 丝杠螺母组件 15、 滑移板 14， 滑移 板 13 位于底座 11 的上方且与底座 11 通过丝杠螺母组件 15 和导轨滑块组件 12 连接， 丝杠 说 明 书 CN 102225594 A CN 102225601 A3/3 页 5 螺母组。

16、件 15 由丝杠 17 和丝杠螺母组成， 导轨滑块组件 12 由滑轨和滑块组成， 其中底座 11 的上面通过螺栓安装有滑块， 底座上通过螺栓安装有丝杠座， 丝杠座上设有丝杠 17， 滑移板 14的下面设有丝杠螺母、 滑轨。 丝杠17的一端与从动轮连接， 从动轮与主动轮13通过传动 带连接驱动， 主动轮 13 设置在同步电机 16 的输出轴上。 0030 沿 Z 轴方向上下移动的送料机构包括滑移板 1、 固定板 10， 固定板 10 上设有电机 3， 电机 3 的输出轴上安装有丝杠 4， 丝杠螺母 5 设置在丝杠 4 上， 丝杠螺母 5 与滑移板 1 刚 性连接。滑移板 1 上固定安装有滑块 6。

17、， 固定板 10 上固定安装有滑轨 2， 滑块 6 与滑轨 2 配 合使用。沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台设置在滑移板 1 的顶端。 0031 沿 Z 轴方向上下移动的送料机构的滑移板 1 上安装有光栅尺位移传感器座 9， 沿 Z 轴方向上下移动的送料机构的固定板 10 上安装有光栅尺位移传感器 8。 0032 实施例二 ： 本实施例的沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台的驱动采用手动， 它与实 施例一不同的是沿 Y 轴方向前后移动的滑动平台的丝杠螺母组件的丝杠的一端设有手柄， 不设同步电机、 从动轮、 主动轮和从动带， 其它结构与实施例一相同。 说 明 书 CN 102225594 A CN 102225601 A1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102225594 A 。