一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机的制作方法

1.本发明属于切割设备技术领域，具体涉及一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机。


背景技术：

2.脆硬材料如石墨、玻璃、宝石、大理石、陶瓷、半导体、混凝土等加工，一般采用金刚石带锯半精切割加工后进行磨削精加工的工艺方法。
3.现有的金刚石带锯切割设备具有以下缺陷：
4.1、环形带锯切割机在带锯磨损后，需频繁更换带锯；在换装新带锯时，需要首先将工件下料工作台上的直线导轨拆除，在更换新带锯后再找正装配直线导轨，设备才能重新投入使用；频繁拆装机床导轨，易造成连接失效，导轨连接精度受操作员和施工环境影响较大，容易造成加工质量问题，且每台设备需配置一名专业熟练操作员进行装配和拆卸。
5.2、带锯条厚度尺寸大，坯料损耗大，工艺损失严重；带锯加工切割后与工件接触部分的尺寸面积较大，切割中易擦伤工件已加工表面，造成磨削余量较大；带锯切割加工中产生大量热量，对切割系统影响较大，冷却处理较困难；同时带锯床占地面积较大，长尺寸工件切割缺陷尤其明显，设备不易布局。
6.3、随着金刚石砂线制作和切割技术的逐步成熟及其切割特有的较大的工艺优越性；在脆硬材料等的高精高效加工领域，金刚石砂线切割设备逐步取代了带锯条切割和电火花切割加工设备。
7.现有金刚石砂线切割技术在进行大型设备设计时，存在着两个弊端：其一，下料导轨采用整体设计，砂线磨损后更换砂线时，必须频繁拆除导轨副重新安装导致效率低下、切割加工精度难以提高；其次，采用大线架设计砂线切割系统，将造成极大的资源浪费，大大提高设备的制造成本，同时造成切割加工的精度急剧下降。这都极大的阻碍了大尺寸金刚石砂线切割技术的推广与应用。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机，克服了现有技术的不足，通过斜角放置方式，缩小了大长工件的金刚石砂线切割机设备的总长宽尺寸，占地面积减小，设备更易于布局；可以按照切割线长度型号的特点，经济的设计设备的总体尺寸；在切割砂线磨损后，利用设置的导轨豁口结构快速通过豁口换线，不需要拆装和重新找正导轨。
9.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
10.一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机，包括机床、安装在机床上的进给机构和安装在机床一侧的切割系统；
11.所述进给机构用于夹持待切割坯料，并带动所述待切割坯料接近或远离所述切割系统；
12.所述切割系统包括切割线架、切割环线和驱动切割环线的驱动导向组件，所述切割线架安装在机床的边侧，所述切割线架呈斜角设置，且与机床之间具有一夹角；
13.所述驱动导向组件包括安装在切割线架上的驱动电机、主动轮、张紧轮和不少于两个切割导向轮，所述驱动电机与主动轮传动连接，所述切割线架上靠近机床的切割导向轮位于机床的上方/下方，所述切割环线依次定位嵌装在主动轮、张紧轮和切割导向轮外周面上的轮槽结构内。
14.进一步，所述进给机构包括主工作台、下料工作台组件和驱动主工作台接近或远离切割系统的进给驱动组件，所述下料工作台组件包括辅助工作台和滑动导轨，且辅助工作台固定连接在滑动导轨的滑块上，所述主工作台远离切割系统的一端设置有同步连接结构，且同步连接结构的另一端与辅助工作台的一端固定连接，所述主工作台与辅助工作台之间留有切割环线通过间隙。
15.进一步，所述滑动导轨靠近切割环线的一段设置有导轨豁口，且导轨豁口横向贯穿滑动导轨，所述导轨豁口用于容纳切割环线通过，且不会与环线切割和辅助工作台的滑动干涉。
16.进一步，所述主工作台上安装有用于推动待切割坯料向辅助工作台方向移动的丝杠传动组件和直线导轨滑块。
17.进一步，所述机床上安装有风琴罩，所述风琴罩的一端与主工作台远离同步连接结构的一端固定连接。
18.进一步，所述张紧轮采用滑动导轨安装在切割线架上，且张紧轮的一端具有用于调节张紧轮位置与张紧力度的张紧调节机构。
19.进一步，所述主动轮、张紧轮和切割导向轮的表面开设有多条用于对切割环线驱动导向的轮槽结构。
20.本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果：
21.1、本发明通过斜角布置切割系统的方式，保证了能够根据需要设计砂线切割机，而不受切割线长度或工件长度的限制；尤其在设计大行程设备时，能够缩小大长工件金刚石砂线切割机设备的总长宽尺寸，减小占地面积，设备更易于布局；可根据切割线长度等型号的特点，设计设备的总体经济尺寸；在切割砂线磨损后，利用设置的导轨豁口结构快速通过豁口换线，不必拆装和重新找正导轨。
22.2、本发明通过驱动组件、主动轮、张紧轮和多个导向轮的设置，可根据砂线制造技术发展和工件尺寸实际情况选配设计较长的切割环线；目前切割线寿命达10m2/根，换线频次只有传统时间的1/3，提高工作效率、降低劳动强度显著；同时长环线的设计表面积小，产生热量较少，不需要高压、大冷却液量，采用普通冷却方式即解决了冷却问题。
23.3、本发明采用导轨豁口结构，能够容纳砂线通过的同时不干涉滑动导轨的动作，在砂线磨损后，操作人员只需快速穿过豁口换线，专心操控设备，不必拆装重新找正导轨，大大提高换线效率，保持设备原始精度，实现一人多机操作。
24.4、本发明采用同步连接结构，将主工作台和辅助工作台连接为一体，使辅助工作台可同步运动，避免了尺寸较大的薄片件在下料过程中掉落损坏。
附图说明
25.图1为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机的结构示意图。
26.图2为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机中切割系统的结构示意图。
27.图3为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机中切割导向轮的结构示意图。
28.图4为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机的俯视图。
29.图5为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机中a处的放大结构示意图。
30.图6为一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机的第二视角结构示意图。
31.图中：1、机床；2、主工作台；21、丝杠传动组件；22、直线导轨滑块；23、同步连接结构；3、下料工作台组件；31、辅助工作台；32、滑动导轨；33、导轨豁口；4、切割系统；41、切割线架；42、驱动电机；43、主动轮；44、张紧轮；45、切割导向轮；46、轮槽结构；47、张紧调节机构；5、切割环线；6、风琴罩。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1
34.如图1-6所示，本发明所述一种斜角布局大工件金刚石砂线切割机，包括机床1、安装在机床1上的进给机构和安装在机床1一侧的切割系统4；进给机构用于夹持待切割坯料，并带动待切割坯料接近或远离切割系统4；切割系统4包括切割线架41、切割环线5和驱动切割环线5的驱动导向组件，切割线架41安装在机床1的一侧，切割线架41呈斜角设置，且与机床1之间具有一夹角；
35.驱动导向组件包括安装在切割线架41上的驱动电机42、主动轮43、张紧轮44和不少于两个切割导向轮45，驱动电机42与主动轮43传动连接，切割线架41上靠近机床1的切割导向轮45位于机床1的上方/下方，切割环线5依次定位嵌装在主动轮43、张紧轮44和切割导向轮45外周面上的轮槽结构46内。
36.使用时，将待切割坯料放置在进给机构上，将待切割区域对准切割环线5的位置，然后启动进给机构带动待切割坯料向着切割系统4运动，此时同时启动驱动电机42带动主动轮43转动，从而带着切割环线5沿着主动轮43、张紧轮44和切割导向轮45进行环线运动，从而对待切割坯料进行切割；呈斜角设置的切割系统4减小了切割系统4长度尺寸和设备长宽尺寸，占地面积减小，设备更易于布局。
37.进给机构包括主工作台2、下料工作台组件3和驱动主工作台2接近或远离切割系统4的进给驱动组件，下料工作台组件3包括辅助工作台31和滑动导轨32，且辅助工作台31固定连接在滑动导轨32的滑块上，主工作台2远离切割系统4的一端设置有同步连接结构23，且同步连接结构23的另一端与辅助工作台31的一端固定连接，主工作台2与辅助工作台31之间留有用于切割环线5通过的间隙；在进给过程中，进给驱动组件带动主工作台2向着切割系统4的方向运动，并通过同步连接结构23带动辅助工作台31同步运动。
38.为了方便拆卸更换切割环线5，避免更换切割环线时拆卸滑动导轨32，滑动导轨32
靠近切割环线5的一段设置有导轨豁口33，且导轨豁口33横向贯穿滑动导轨32，导轨豁口33用于容纳切割环线5通过，且不会与环线切割和辅助工作台31的滑动干涉；在拆卸更换切割环线5时，卸下的切割环线5通过导轨豁口33取出，不需要拆装导轨；导轨豁口33的设置可以垂直于导轨，也可以呈斜角设置，减小辅助工作台31前进时接口冲击。
39.为了便于给料，主工作台2上安装有用于推动待切割坯料向辅助工作台31方向移动的丝杠传动组件21和直线导轨滑块22；上料时通过人工将待切割坯料放置到主工作台2上并夹紧，再通过丝杠传动组件21和直线导轨滑块22带动将待切割坯料传输到辅助工作台31上。
40.为了便于防尘，机床1上安装有风琴罩6，风琴罩6的一端与主工作台2远离同步连接结构23的一端固定连接。
41.为了调节切割环线5的张力，张紧轮44采用滑动导轨安装在切割线架41上，且张紧轮44的一端具有用于调节张紧轮44位置的张紧调节机构47；本技术中采用气缸伸缩式的张力调节，根据张紧力度的要求利用气缸带动张紧轮44在切割线架41上进行移动。
42.为了增加轮的使用寿命，主动轮43、张紧轮44和切割导向轮45的表面开设有多条用于对切割环线5驱动导向的轮槽46；根据轮槽的磨损情况，选择不同的轮槽组合；根据具体切割参数要求和斜角参数设置，设计匹配的轮槽46角度。
43.实施例2
44.本实施例在实施例1的基础上，取消了同步连接结构23的设计，并将辅助工作台31固定在提高设置的床身支架上，取消了滑道导轨32设置；在进行切割时，主工作台2带动待切割坯料运动时，辅助工作台31仅仅作为工件的固定下料台使用，但是不随主工作台2一起运动；固定辅助工作台31的设计，避免了导轨豁口33对辅助工作台31滑动过程的影响，降低了辅助工作台31的装配难度。
45.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。