[发明专利]一种切割曲面的多线切割机及其控制方法

说明书

技术领域

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及其控制方法。背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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

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及其控制方法。

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。

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。

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。

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。

所述的测量装置为光栅尺位移传感器。

所述的滑动导向机构为丝杠螺母组件和导轨滑块组件。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明所指的曲面切割是二维曲面。