專利名稱：一種龍門式kdp晶體固結(jié)磨料線型鋸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明鋸機(jī)涉及一種用于大尺寸KDP晶體鋸解的固結(jié)磨料線型鋸機(jī)，屬于晶體加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在目前KDP晶體加工領(lǐng)域中，一般采用單點(diǎn)金剛石切削等超精密切削技術(shù)，通過超精密切削機(jī)床進(jìn)行KDP晶體的鋸解加工。雖然國(guó)內(nèi)可以對(duì)KDP晶體進(jìn)行鋸解加工，但是國(guó)內(nèi)加工單位在KDP晶體鋸解加工的質(zhì)量方面和效率方面不能取得很好的效果，尤其是大尺寸KDP晶體材料的鋸解加工更是難上加難。在KDP晶體加工設(shè)備方面，國(guó)外禁止對(duì)我國(guó)出口相關(guān)設(shè)備，而我國(guó)在KDP晶體加工方面的研究又處于起步階段，因此迫切需要立足國(guó)內(nèi)研制一款專用于KDP晶體鋸解的加工設(shè)備，以滿足KDP晶體高效、安全的加工要求。將該設(shè)備應(yīng)用于大尺寸KDP晶體的鋸解加工，發(fā)展適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)階段需求的專用KDP晶體鋸解設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線型鋸機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎，能夠滿足KDP晶體鋸解加工要求的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，包括主體框架、滑套、鋸絲、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；所述主體框架包括橫梁以及橫梁兩端的兩個(gè)立柱，進(jìn)給機(jī)構(gòu)安裝在主體框架上；兩個(gè)立柱上均設(shè)有滑套，主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在滑套上，鋸絲安裝在主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。所述主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括線筒電機(jī)、線筒、線筒直線導(dǎo)軌、線筒滾珠絲杠和滾珠絲杠電機(jī)；所述主體框架的一側(cè)立柱上的滑套設(shè)置有主動(dòng)端托板，所述線筒電機(jī)、線筒、線筒直線導(dǎo)軌、線筒滾珠絲杠和滾珠絲杠電機(jī)設(shè)置在主動(dòng)端托板上，鋸絲繞在線筒上；所述線筒設(shè)置在線筒直線導(dǎo)軌上，線筒與線筒電機(jī)相連；線筒還通過線筒滾珠絲杠與滾珠絲杠電機(jī)連接。其中線筒在線筒電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行鋸絲的收放運(yùn)動(dòng)；線筒滾珠絲杠在電機(jī)的帶動(dòng)下則與線筒連接，通過絲杠副對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化作用，實(shí)現(xiàn)線筒在軸向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)使固結(jié)磨料鋸絲在整機(jī)上實(shí)現(xiàn)往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括進(jìn)給電機(jī)、傳動(dòng)軸、進(jìn)給滾珠絲杠副；進(jìn)給滾珠絲杠副包括齒輪畐O、進(jìn)給滾珠絲杠軸承座、進(jìn)給滾珠絲杠；所述進(jìn)給電機(jī)、傳動(dòng)軸和齒輪副依次相連，設(shè)置在橫梁上；齒輪副、進(jìn)給滾珠絲杠軸承座和進(jìn)給滾珠絲杠依次連接，進(jìn)給滾珠絲杠軸承座和進(jìn)給滾珠絲杠設(shè)置在立柱上。所述立柱上還可以設(shè)有進(jìn)給直線導(dǎo)軌。鋸機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生進(jìn)給動(dòng)力的進(jìn)給電機(jī)安裝在主體框架的橫梁上，在進(jìn)給傳動(dòng)過程中，進(jìn)給電機(jī)通過傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給進(jìn)給進(jìn)給滾珠絲杠,其中傳動(dòng)軸和進(jìn)給滾珠絲杠之間通過錐齒輪連接，進(jìn)給滾珠絲杠的絲杠螺母安裝在滑套上，通過滾珠絲杠副的作用，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化為滑套的上下運(yùn)動(dòng)形式，實(shí)現(xiàn)整機(jī)的上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞過程中，兩立柱上的滑套上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)保持同步。所述龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu),所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括固定式導(dǎo)線輪和可移動(dòng)式導(dǎo)線輪，均與鋸絲配合。所述固定式導(dǎo)線輪和可移動(dòng)式導(dǎo)線輪可以各有兩個(gè)，對(duì)稱分布于橫梁中心兩側(cè)。鋸機(jī)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和張緊機(jī)構(gòu)均分別安置于立柱滑套上，導(dǎo)線輪是用來保證KDP晶體鋸解加工時(shí)鋸絲運(yùn)轉(zhuǎn)路徑正常，鋸絲不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，避免KDP晶體鋸解過程中不必要誤差的產(chǎn)生，張緊機(jī)構(gòu)則是張緊輪與液壓缸連接，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋸絲張緊力的調(diào)節(jié)作用。鋸機(jī)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分別安置于兩滑套上，其中位于滑套下部位置的兩個(gè)導(dǎo)線輪在絲線切削方向(即導(dǎo)線輪徑向)上是可移動(dòng)的，用以調(diào)節(jié)兩導(dǎo)向輪之間的距離，以適應(yīng)不同尺寸KDP晶體的鋸解加工；位于滑套上部位置的兩個(gè)導(dǎo)線輪是固定式導(dǎo)線輪，位置不可調(diào)，是用來支撐鋸絲回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，避免鋸絲斷線情況的產(chǎn)生。 龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)還包括張緊機(jī)構(gòu)，所述張緊機(jī)構(gòu)包括張緊輪、張緊輪軸承座和張緊端托板；張緊輪設(shè)置在張緊輪軸承座上，張緊輪軸承座設(shè)置在張緊端托板上，張緊端托板設(shè)置在非線筒一側(cè)立柱的滑套上；所述鋸絲還繞在張緊輪上。鋸機(jī)的張緊結(jié)構(gòu)中，張緊輪安裝在軸承座上，軸承座由直線導(dǎo)軌承載，并與液壓缸相連接，通過液壓缸帶動(dòng)張緊輪在直線導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，對(duì)張緊輪在水平方向上的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，用以調(diào)節(jié)鋸絲的張緊力大小。本發(fā)明的有益效果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，定位于高效、安全加工，工作穩(wěn)定，易于操作，造價(jià)較低。
圖I是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明的俯視圖。圖3是本發(fā)明的右視圖。圖中1、橫梁，2、立柱，3、線筒，4、進(jìn)給直線導(dǎo)軌，5、滑套，6、固定式導(dǎo)線輪，7、可移動(dòng)式導(dǎo)線輪，8、張緊輪，9、固結(jié)磨料鋸絲，10、主動(dòng)端托板，11、進(jìn)給電機(jī)，12、傳動(dòng)軸，13、線筒直線導(dǎo)軌，14、線筒滾珠絲杠，15、線筒電機(jī)，16、滾珠絲杠電機(jī)，17、齒輪副，18、張緊輪軸承座，19、進(jìn)給滾珠絲杠軸承座，20、進(jìn)給滾珠絲杠，21、吊裝孔，22、張緊端托板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I、圖2和圖3所示，橫梁I通過螺栓連接安裝在左右兩個(gè)立柱2上，形成了本發(fā)明鋸機(jī)的主體——龍門式框架。在鋸機(jī)左側(cè)立柱2的滑套5上裝有主動(dòng)端托板10，主動(dòng)端托板10上安裝有線筒3、線筒滾珠絲14、線筒電機(jī)15、滾珠絲杠電機(jī)16、線筒直線導(dǎo)軌13。在鋸機(jī)工作過程中，線筒滾珠絲杠14在滾珠絲杠電機(jī)16的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過滾珠絲杠螺母副帶動(dòng)線筒3做軸向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)線筒3上固結(jié)磨料鋸絲9 (以下簡(jiǎn)稱鋸絲9)的排線運(yùn)動(dòng)，再通過線筒電機(jī)15帶動(dòng)線筒3做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)線筒3的收放線功能，線筒直線導(dǎo)軌13承載線筒機(jī)構(gòu)，用來保證線筒機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度。在鋸絲9的回轉(zhuǎn)過程中，可移動(dòng)式導(dǎo)線輪7是可以根據(jù)待加工KDP晶體的尺寸大小調(diào)節(jié)彼此之間的距離，避免鋸絲9因跨度過大而引起斷線，固定式導(dǎo)線輪6是固定于左右立柱的滑套5上，用以支撐鋸絲9，減少鋸絲9因跨度過大而引起的疲勞應(yīng)變，同時(shí)這兩種導(dǎo)線輪也保證了鋸絲9在鋸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會(huì)發(fā)生偏離正確工作位置的情況。在鋸機(jī)右側(cè)立柱2的滑套5上安裝有張緊輪8，張緊輪8安裝在張緊輪軸承座18上，張緊輪軸承座18與外部液壓缸相連接，通過液壓缸伸縮來調(diào)節(jié)張緊輪8在張緊輪徑向上的位置，用以調(diào)節(jié)鋸絲9的張緊力大小，保證工作過程中鋸絲9始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。鋸絲9再通過固定式導(dǎo)線輪回收到線筒3，形成了鋸絲9的循環(huán)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完成了鋸機(jī)的主運(yùn)動(dòng)。其中滑套5是通過進(jìn)給直線導(dǎo)軌4連接在立柱上，直線導(dǎo)軌4保證了滑套5在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)精度，同時(shí)進(jìn)給滾珠絲杠20上的絲杠螺母安裝在滑套5上，由進(jìn)給滾珠絲杠20帶動(dòng)滑套進(jìn)行上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 橫梁I上安裝有進(jìn)給電機(jī)11、傳動(dòng)軸12、齒輪副17等進(jìn)給機(jī)構(gòu)。在鋸機(jī)工作過程中，進(jìn)給電機(jī)11輸出動(dòng)力，通過分向裝置，將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到兩個(gè)傳動(dòng)軸12上，再通過齒輪副17之間的嚙合作用將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞給左右進(jìn)給滾珠絲杠20上，進(jìn)給滾珠絲杠20通過進(jìn)給滾珠絲杠軸承座19安裝在立柱2上，進(jìn)給滾珠絲杠20與左右兩個(gè)滑套5通過絲杠螺母連接，并將上下運(yùn)動(dòng)傳遞給滑套5，滑套5進(jìn)一步帶動(dòng)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成鋸機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。加工KDP晶體時(shí)，將待加工KDP晶體夾持在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，通過主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鋸絲9的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)KDP晶體的鋸解加工，通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)可使KDP晶體按照加工要求的尺寸規(guī)格進(jìn)行鋸解，完成KDP的鋸解加工過程。在鋸解過程中，每當(dāng)線筒3上鋸絲9排線位置到達(dá)線筒3軸向邊界時(shí)，會(huì)觸動(dòng)線筒機(jī)構(gòu)上的行程開關(guān)，然后通過反饋系統(tǒng)控制滾珠絲杠電機(jī)16進(jìn)行反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使線筒滾珠絲杠14帶動(dòng)線筒3在軸向上反向運(yùn)動(dòng)，不斷實(shí)現(xiàn)鋸絲9的收放運(yùn)動(dòng)。而橫梁上的進(jìn)給電機(jī)11也是通過鋸機(jī)的控制系統(tǒng)根據(jù)需要不斷改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)鋸機(jī)功能結(jié)構(gòu)的上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，包括主體框架、滑套、鋸絲、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；所述主體框架包括橫梁以及橫梁兩端的兩個(gè)立柱，進(jìn)給機(jī)構(gòu)安裝在主體框架上；兩個(gè)立柱上均設(shè)有滑套，主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在滑套上，鋸絲安裝在主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求I所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，所述主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括線筒電機(jī)、線筒、線筒直線導(dǎo)軌、線筒滾珠絲杠和滾珠絲杠電機(jī)；所述主體框架的一側(cè)立柱上的滑套設(shè)置有主動(dòng)端托板，所述線筒電機(jī)、線筒、線筒直線導(dǎo)軌、線筒滾珠絲杠和滾珠絲杠電機(jī)設(shè)置在主動(dòng)端托板上，鋸絲繞在線筒上；所述線筒設(shè)置在線筒直線導(dǎo)軌上，線筒與線筒電機(jī)相連；線筒還通過線筒滾珠絲杠與滾珠絲杠電機(jī)連接。
3.如權(quán)利要求I所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括進(jìn)給電機(jī)、傳動(dòng)軸、進(jìn)給滾珠絲杠副；進(jìn)給滾珠絲杠副包括齒輪副、進(jìn)給滾珠絲杠軸承座、進(jìn)給滾珠絲杠；所述進(jìn)給電機(jī)、傳動(dòng)軸和齒輪副依次相連，設(shè)置在橫梁上；齒輪副、進(jìn)給滾珠絲杠軸承座和進(jìn)給滾珠絲杠依次連接，進(jìn)給滾珠絲杠軸承座和進(jìn)給滾珠絲杠設(shè)置在立柱上。
4.如權(quán)利要求3所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，所述立柱上還設(shè)有進(jìn)給直線導(dǎo)軌。
5.如權(quán)利要求I所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括固定式導(dǎo)線輪和可移動(dòng)式導(dǎo)線輪，均與鋸絲配合。
6.如權(quán)利要求5所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，所述固定式導(dǎo)線輪和可移動(dòng)式導(dǎo)線輪可以各有兩個(gè)，對(duì)稱分布于橫梁中心兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求I所述的龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，其特征是，還包括張緊機(jī)構(gòu)，所述張緊機(jī)構(gòu)包括張緊輪、張緊輪軸承座和張緊端托板；張緊輪設(shè)置在張緊輪軸承座上，張緊輪軸承座設(shè)置在張緊端托板上，張緊端托板設(shè)置在非線筒一側(cè)立柱的滑套上；所述鋸絲還繞在張緊輪上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線鋸機(jī)，包括主體框架、滑套、鋸絲、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；所述主體框架包括橫梁以及橫梁兩端的兩個(gè)立柱，進(jìn)給機(jī)構(gòu)安裝在主體框架上；兩個(gè)立柱上均設(shè)有滑套，主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在滑套上，鋸絲安裝在主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。本發(fā)明鋸機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工高效，安全可靠，造價(jià)較低。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102689372SQ20121021770
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者岳興利, 張進(jìn)生, 王志, 王飛 申請(qǐng)人:山東大學(xué)