一种金刚石线切割车床用纱线导向轮的制作方法

本发明涉及金刚石线锯切割
技术领域：
，尤其涉及一种金刚石线切割车床用纱线导向轮。
背景技术：
：金刚石线切割是指将金刚石磨粒均匀地电镀在钢丝上而形成的一种丝状的“锯条”，其切割机理磨削与磨削较为类似，固结磨料的切割方式使线切割机寿命大大提高，其具有切割范围宽、切缝窄、切割效率和精度高等特点，同时也可以避免游离磨料钢丝锯切割在更换切割液时对环境的污染。凭借着优异的切割性能，金刚石线切割技术目前在硬脆材料的切割中使用最为广泛。随着金刚石线锯切割技术的应用越来越广泛，金刚石线锯切割设备的研发与应用近年来成为行业的热点。cn108995051a公开了一种金刚石绳锯切割方法，s1.沿切割体的切割线施工第一安装孔和第二安装孔；s2.在第一支撑杆上安装第一导向轮和第二导向轮；s3.在第二支撑杆安装第三导向轮、第四导向轮和第五导向轮，s4.将绳链从绳锯机转轮穿过五个导向轮并连接形成闭环；s5.对第一支撑杆和第二支撑杆进行固定，连接冷却水管，最后进行切割施工。该发明解决了现有切割方法只能绳链包围切割体进行切割，无法对不能包围的切割体进行切割的问题。cn109352496a公开了一种静电喷雾金刚石线锯切割机，包括金刚石锯丝、储线轮和导向轮，储线轮设置有两个且分别连接于金刚石锯丝的两端，储线轮用于收纳存储金刚石锯丝，导向轮设置有四个且规则排列，金刚石锯丝从一个储线轮伸出在导向轮上多层缠绕后沿着另一个储线轮进行收纳，其中两个导向轮之间的金刚石锯丝构成切割部，切割部上方的两侧各设置有用于喷洒切削液的喷嘴，喷嘴连接有高压静电发生器。该发明将静电喷雾技术引入到金刚石线锯切割领域，切削液在电场力的作用下，沿接地金刚石锯丝表面运动，吸附于锯丝表面，并且随锯丝一起进入切割区域，从而增加切割区域切削液的数量，提高了工件切割表面质量和切割效率，延长了锯丝使用寿命。金刚石线切割机利用绕丝筒的高速往复转动，带动金刚石纱线做往复运动来对材料进行切割，广泛适用于各种金属和非金属及复合材料的切割，特别适用于切割高硬度、高价值、易破碎的各种脆性材料。为了增加切割的精度和切割面的平整度，金刚石线切割机会安装导向轮进行导向，导向轮的设计直接影响材料的切割质量。目前，现有技术中的导向轮通常采用金属v字型设计(图1)。但是，应用发现，采用这种设计的导向轮在切割过程中存在两个方面的问题：一方面，金属导向轮在切割过程中对纱线的损耗非常大，严重影响金刚石纱线的切削寿命；另一方面，v字型凹槽设计对金刚石纱线的限制力不足，切割过程中纱线容易产生横向摆动，造成切割面呈现部分沟槽与断续划痕并随切割速率的增加而愈加明显，降低了工件切割表面质量和切割效率。因此，有必要设计新的金刚石线切割导向轮。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可减少金刚石纱线的损耗，并能提高切割质量的金刚石线切割车床用纱线导向轮。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种金刚石线切割车床用纱线导向轮，为一字型槽非金属导向轮。优选地，所述非金属导向轮为圆环状。优选地，所述非金属为质轻、耐磨损的非金属复合材料。优选地，所述非金属复合材料为超高分子量聚乙烯(upe)。优选地，所述超高分子量聚乙烯的分子量为280-380万。优选地，所述圆环状上设一字型槽。优选地，所述一字型槽的宽度为纱线直径的1.1-1.2倍；进一步优选地，所述一字型槽的宽度为纱线直径的1.125倍。本发明一种金刚石线切割车床用纱线导向轮的制备方法，包括以下步骤：s1、将上述非金属复合材料加工成圆环状；s2、根据纱线直径在步骤s1的圆环状上加工一字型槽，并按正方形分布加工四个固定螺孔，即得一字型槽非金属导向轮。优选地，所述的一字型槽的宽度为所述纱线直径的1.1-1.2倍。本发明还提供了上述金刚石线切割车床用纱线导向轮在金刚石线切割中的应用。本发明的有益效果为：(1)超高分子量聚乙烯(upe)的耐磨是普通碳钢的8倍，居塑料之冠；耐冲击是abs的6倍，列塑料之首；自润滑性能相当于聚四氟乙烯，价格只有其1/8；同时具有耐腐蚀，化学技术性能高和不粘性好，制品表面与其它材料不易相附等优点。本发明在制作材料上抛弃了金属，采用超高分子量聚乙烯材料加工制作，采用该材料牺牲少许导轮使用寿命，减少纱线与导轮的摩擦损耗，能达到保护纱线，延迟纱线使用寿命目的。(2)对比传统的v字型槽，一字型对于设备运行过程中金刚石砂线的横向抖动限制性更强，能显著减小切割时纱线的横向摆动，使切割面更光滑，提供切割质量。附图说明图1为传统v字型槽导向轮；图2为本发明一字型槽导向轮的正视示意图；图3为本方法一字型槽导向轮的左视示意图；图中，1、圆环状，2、一字型槽，3、固定螺孔。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详述。当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同意义。图1为传统v字型槽导向轮，其为圆环状，通常采用金属材质。图2和图3为本发明的一种金刚石线切割车床用纱线导向轮，其为为一字型槽非金属导向轮，所述非金属导向轮为圆环状1，所述圆环状1上设一字型槽2和4个按正方形分布的固定螺孔3，所述非金属为质轻、耐磨损的超高分子量聚乙烯非金属复合材料。优选地，所述超高分子量聚乙烯的分子量为280-380万。所述一字型槽的宽度为纱线直径的1.1-1.2倍；进一步优选为1.125倍。实施例1一种金刚石线切割车床用纱线导向轮，选取低体积磨损率、低密度的超高分子聚乙烯非金属复合材料作为导向轮的制作材料，其制备方法包括以下步骤：s1、使用车床将分子量为280万的超高分子聚乙烯非金属复合材料加工成内径为20mm，外径为60mm，厚度为8mm的圆环状；s2、用车床在步骤s1得到的圆环上加工出宽度为1.1倍金刚石纱线直径的一字型槽，并按正方形分布加工4个固定螺孔，即得所述的一字型槽非金属纱线导向轮。实施例2一种金刚石线切割车床用纱线导向轮，选取低体积磨损率、低密度的超高分子聚乙烯非金属复合材料作为导向轮的制作材料，其制备方法包括以下步骤：s1、使用车床将分子量为380万的超高分子聚乙烯非金属复合材料加工成内径为20mm，外径为60mm，厚度为8mm的圆环状；s2、用车床在步骤s1得到的圆环上加工出宽度为1.2倍金刚石纱线直径的一字型槽，并按正方形分布加工4个固定螺孔，即得所述的一字型槽非金属纱线导向轮。实施例3一种金刚石线切割车床用纱线导向轮，选取低体积磨损率、低密度的超高分子聚乙烯非金属复合材料作为导向轮的制作材料，其制备方法包括以下步骤：s1、使用车床将分子量为300万的超高分子聚乙烯非金属复合材料加工成内径为20mm，外径为60mm，厚度为8mm的圆环状；s2、用车床在步骤s1得到的圆环上加工出宽度为1.125倍金刚石纱线直径的一字型槽，并按正方形分布加工4个固定螺孔，即得所述的一字型槽非金属纱线导向轮。对比例1本对比例与实施例3的区别在于，所述超高分子量聚乙烯材料的分子量为400万，一字型槽的宽度为金刚石纱线直径的1.25。对比例2本对比例与实施例3的区别在于，所述超高分子量聚乙烯材料的分子量为400万，一字型槽的宽度为金刚石纱线直径的1.05。对比例3本对比例与实施例3的区别在于，利用传统的v字型槽代替本发明的一字型槽。实验例1将上述实施1-3和对比例1-3制备的一字型槽非金属纱线导向轮用螺丝固定在金刚石线切割车床(泰州明克斯数控设备有限公司，型号qt56)活动转轴上，用相同的线速度4m/s，相同的进料速度0.4mm/min，切割φ400mm的熔石英晶体，对其加工效果进行检测，并记录从开机到断线的时间，具体检测结果如表1所示。表1检测结果粗糙度/μm纱线断裂时间/h实施例10.43445实施例20.51642实施例30.32658对比例11.36925对比例20.98229对比例31.02830由检测结果可知，安装有本发明制备的一字槽型非金属纱线导向轮的金刚石线切割机能对熔石英进行高质量切割，切割后表面粗糙度ra较低，且金刚石纱线的使用寿命大大延长。本发明对比传统的v字型槽，一字型对于设备运行过程中金刚石砂线的横向抖动限制性更强，能显著减小切割时纱线的横向摆动，使切割面更光滑，提供切割质量；同时，在制作材料上抛弃了金属，采用超高分子量聚乙烯材料加工制作，采用该材料牺牲少许导轮使用寿命，减少纱线与导轮的摩擦损耗，能达到保护纱线，延迟纱线使用寿命目的。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12