[发明专利]一种金刚石线锯锯切加工性能评价试验机

说明书

一种金刚石线锯锯切加工性能评价试验机，包括机架、恒力进给单元和锯切加工单元；所述恒力进给单元，包括直线导轨、载物台和工作台，载物台安装在工作台上，工作台安装在直线导轨上，直线导轨安装在机架上；所述锯切加工单元，包括线锯、导线轮、第一转轮和第二转轮，两个转轮分别安装在两个转轮伺服电机上，线锯两端分别缠绕在第一转轮和第二转轮上并张紧在两个导线轮上。该试验机结构简单，实现了线锯恒力张紧和工件恒力进给锯切加工，可靠性高，可以用来评价金刚石线锯的锯切加工效率、锯切加工表面质量、线锯表面磨粒脱落率、线锯磨损等锯切加工性能，确定、优化金刚石线锯的锯切加工工艺参数等。

技术领域

本发明涉及一种用于对金刚石线锯锯切加工性能进行评价的试验机，属于金刚石线锯锯切加工技术领域。

背景技术

金刚石线锯是指通过某种方法将高硬度、高耐磨性的金刚石磨粒固结在钢丝线基体上而制成的一种切割工具，根据将磨粒固结在基体上的方法不同，金刚石线锯分为树脂结合剂金刚石线锯、电镀金刚石线锯等。金刚石线锯具有锯切加工效率高、锯切加工表面质量好、切缝损耗小、对环境污染小、可以实现大口径工件的多片锯切加工等优点，现已广泛应用于单晶硅、多晶硅、蓝宝石、单晶碳化硅等硬脆性材料的锯切加工。

目前，金刚石线锯性能检测指标不完善，导致检测指标与锯切加工性能关联性不够，性能检测指标良好的金刚石线锯不能满足锯切加工的使用要求。金刚石线锯锯切加工过程中的加工工艺参数与其性能不匹配，难以保证高效精密锯切加工。

现有的企业级切片机结构复杂、尺寸较大，用来进行锯切加工试验成本很高，迫切需要通过简单通用的锯切加工试验机评价金刚石线锯的锯切加工性能。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种结构简单，适用性广泛，可靠性高的金刚石线锯锯切加工性能评价实验机，可以用来评价金刚石线锯的锯切加工效率、锯切加工表面质量、线锯表面磨粒脱落率、线锯磨损等锯切加工性能，确定、优化金刚石线锯的锯切加工工艺参数等。

本发明的金刚石线锯锯切加工性能评价试验机，由如下技术方案来实现：

该试验机，包括机架、恒力进给单元和锯切加工单元；恒力进给单元与锯切加工单元均安装在机架上。

所述恒力进给单元设置在锯切加工单元的上方，通过恒力进给单元中移动件的自身重力实现工件的恒力进给。

所述恒力进给单元，包括直线导轨、载物台和工作台，载物台安装在工作台上，工作台安装在直线导轨上，直线导轨安装在机架上。

所述锯切加工单元，包括线锯、第一转轮、第二转轮和导线轮，第一转轮安装在第一转轮伺服电机轴上，第二转轮安装在第二转轮伺服电机轴上，第一转轮伺服电机和第二转轮伺服电机安装在机架上，线锯两端分别缠绕在第一转轮和第二转轮上，第一转轮一侧和第二转轮一侧均设置有导线轮，导线轮通过转轴安装在机架上，线锯绕过导线轮并张紧在导线轮上，由导线轮确定线锯位置。锯切加工试验时，启动电机，第一转轮和第二转轮交替转换实现线锯的收放线，驱动线锯往复运动并张紧，完成对工件的锯切加工。

所述载物台上设置有用于调整工作台与线锯相对位置的调整机构。所述调整机构为载物台上设置的长条孔。通过长条孔使工作台安装在载物台上并且位置可调，实现载物台上工件的切片厚度调整。

所述直线导轨采用滚动导轨。

所述直线导轨上设置有砝码，根据试验要求改变砝码重量，依靠恒力进给单元的重量施加进给压力，实现工件的恒力进给。

所述线锯处于载物台的下方。

上述试验机还包括控制器，实现对伺服电机转向、转速和线锯张力的设置及控制。锯切加工试验时，一个转轮由伺服电机驱动，另一转轮由伺服电机通过恒扭矩控制实现线锯恒力张紧，控制器实现电机转向、转速和线锯张力的设置。