[发明专利]超硬磨料线锯磨料有序排布设备与方法

说明书

技术领域

本发明属于超硬磨料磨具领域，特别适用于金属丝及金属棒表面磨料的螺旋形有序排布。

背景技术

超硬磨料线锯多用于硬脆材料、金属板材等材料的成型切割，切割精度高，应用前景广，是一种市场潜力巨大的工具。固结超硬磨料线锯其切割主体为排布于线锯表面的超硬磨粒，超硬磨粒的种类，粒度，晶型及其在线锯基体表面的排布方式决定了线锯的加工性能。通过在线锯表面进行磨料有序排布往往能提高其的加工效率及加工质量，并可改善线锯的排屑性能。

日本碍子株式会社发明了一种线锯装置（CN 100358697C），该装置利用用钢丝加加工液进行切割加工。此类发明是光丝加切削液线切割技术的代表，这项技术主要不足之处在于加工效率低。

我国台湾宋健民博士发明了一种超级磨料线锯的制造方法（CN 1852796B），利用该方法制得的超硬磨料线锯突破了光丝切割的限制，实现了固结磨料线切割技术的发展。但是该方案实现的线锯不具备磨料排布优化，很难克服排屑困难的缺点。

该发明所提及的超硬磨料螺旋形有序排布方法可参考发明专利“磨料呈螺旋形有序排布的钎焊金刚石线锯及其制作工艺”（CN 101704276B）。在此专利基础上发明了实现该线锯制作的设备及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题而提出一种结构巧妙、操作简单的超硬磨料线锯磨料有序排布设备与方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种超硬磨料螺旋形有序排布设备，包括金属丝以及依次穿过金属丝的设置在前端的涂胶装置、设置在中部的磨料涂覆装置和设置在后端的粉料涂覆装置，其特征在于：在所述的涂胶装置和磨料涂覆装置之间还设置有一绕线回转装置，在所述的磨料涂覆装置和粉料涂覆装置之间还设置有一放线回转装置，在所述的绕线回转装置和放线回转装置之间连接有一绕线，该绕线均匀的绕制在所述的金属丝上并从所述的磨料涂覆装置中穿过。

在所述的绕线回转装置和放线回转装置均设置有一长度调节装置，所述的绕线连接在两个长度调节装置上。

在所述的绕线回转装置和放线回转装置上均连接有电机驱动机构。

所述的涂胶装置包括一个或数个粘结剂容器和涂覆触头，涂胶装置以金属线为轴心旋转。

其中金属丝为钢、钨、钼或铜元素中的一种，金属丝直径为0.1mm到20mm。

绕线为金属线或非金属线，绕线直径为0.05mm到20mm。

一种超硬磨料螺旋形排布的方法，包括以下步骤：

（1）金属丝张紧，依次穿过绕线回转机构、放线回转机构和粉料涂覆机构；

（2）将绕线一端固定于绕线回转机构长度调节装置的末端，并将绕线均匀绕在金属丝上，绕线另一端固定于放线回转机构长度调节装置末端，依次安装磨料涂覆机构和涂胶装置；

（3）操作控制柜启动电机，通过减速器和传动装置带动收线回转装置和放线回转装置同时等速转动，同时金属丝以匹配的速度匀速进给，涂胶装置亦开始将粘结剂均匀涂覆于金属丝的表面；

（4）涂有粘结剂的金属丝通过磨料涂覆装置时，其表面绕线间隔的缝隙内布满磨料颗粒，金属丝通过放线回转机构时，绕线撤下，金属丝表面布满呈螺旋形排布的磨料；

（5）表面布有螺旋形磨料的金属丝通过粉料涂覆装置，金属丝表面均匀涂覆一层粉末状焊料形成复合体。

其中复合体表面磨料至少60%被粉末状焊料包埋。

金属丝的进给速度v和收线回转装置以及放线回转装置的转速ω存在以下关系：

tanα=2vωd]]>

其中：d=(d1+d2)/2，d1为金属丝直径，d2为绕线后外径，α为绕线螺旋升角，P为绕线螺距。

P=v2πω]]>

又知：

P=πd tanα

则：