[发明专利]内圆切割机

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割机，尤其涉及一种切割硬脆晶体材料的装置。

背景技术：众所周知，内圆切割机是切割加工单晶硅、陶瓷、玻璃、蓝宝石等硬脆晶体材料的常用设备；目前的内圆切割机通常由机架、设在该机架上的主轴总成、固定在该机架上的工作台、设在该工作台上可作横向运动的横向进给总成、以及设在该横向进给总成上可作上下运动的送料总成构成。这种传统的内圆切割机存在以下缺陷：

1）由于固定在送料总成上的工件夹头固定不动，仅仅利用主轴带动刀环旋转来对工件进行切割，因此切割尺寸受到了内圆刀片几何尺寸的限制，切割尺寸较小。例如内径为φ235mm、外径为φ690mm的标准刀片最大切割尺寸为165mm。

2）由于夹持棒料的工件夹头固定不动，仅仅利用主轴带动刀环旋转来对工件进行切割，因此棒料与内圆刀片的接触为圆弧线接触，而且该圆弧线的长度在整过切割过程中呈现由短变长、再由长变短的周期性变化，从而引起切割力也呈现由小变大、再由大变小周期性变化；最终导致内圆刀片快速磨损、甚至损坏。

3）由于在整过切割过程中切割力为一个变值，因此若以内圆刀片与棒料刚接触时的切割力为基准来确定一个较高的切割速度，则会由于切割至棒料芯部时因切割力逐渐增大而损坏刀片；反之，若以内圆刀片切割至棒料芯部时的切割力为基准来确定一个较低的切割速度，虽然刀片不会损坏，但切割效率则会大幅下降。

发明内容：为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种加工尺寸范围大、切割效率高、刀片使用寿命长的内圆切割机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括机架、设在该机架上的主轴总成、固定在该机架上的工作台、设在该工作台上的横向进给总成、设在该横向进给总成上的送料总成；所述主轴总成由固定在机架上的主轴、固定在该主轴上的刀环、驱动该主轴转动的第一电机构成；所述工作台由固定在机架上且横跨在刀环上方的龙门架构成；所述横向进给总成由设在该龙门架上的横向滑座、固定在龙门架上并通过第一丝杠带动横向滑座作横向运动的第二电机构成；所述送料总成由固定在横向滑座上的立向导轨座、设在该立向导轨座上的立向滑座、固定在立向导轨座上并通过第二丝杠带动该立向滑座作上下运动的第四电机、固定在立向滑座上的轴套、设在该轴套中的转轴、固定在该转轴下端的工件夹头、固定在立向滑座上并通过传统机构驱动转轴转动的第三电机构成；所述送料总成上设有机械手总成，该机械手总成由固定在立向滑座上的导轨座、设在该导轨座上的溜板、固定在导轨座上并通过第三丝杠带动该溜板上下运动的第五电机、固定在溜板上并向下延伸至工件夹头下方的机械手臂、固定在该机械手臂上并与转轴同轴的轴承构成。

横向滑座上设有配重机构，该配重机构由固定在横向滑座上的滑轮架、固定在该滑轮架上的两个定滑轮、一端固定有配重块另一端绕过所述两定滑轮与立向滑座固连的绳索构成；立向导轨座的下端由固定龙门架上的辅助导轨支承。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：

1）将原来的悬臂式工作台改为了龙门架结构，因此加强了工作台的刚性、提高了整机的加工精度；

2）由于在送料总成上增加了转轴，因此工件夹头能够通过该转轴带动棒料旋转，从而在整个切割过程中棒料与内圆刀片的接触始终为点接触（接触点为两圆内切的切点）；彻底避免了传统切割方式棒料与内圆刀片的接触为长度变化的圆弧线接触，刀片受力更加均匀，有效地克服了刀片在周期性交变切割力作用下容易磨损或损坏的缺陷，延长了刀具的使用寿命。

3）由于在整个切割过程中棒料与内圆刀片始终为点接触，因此能够选择一个合理而较高的切割速度，大幅度提高了加工效率。

4）由于在整个切割过程中棒料也要旋转，因此在内圆刀片规格不变的情况下工件的加工尺寸可扩大一倍。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中的右视图；

图3是图1中的左视图。