[发明专利]NTC多线切割机主辊的修复方法及其修复后的主辊结构

说明书

技术领域

本发明专利涉及多线切割机技术领域，具体涉及一种NTC多线切割机用主辊的修复方法及其修复后的主辊结构，可用于硅片切割、蓝宝石晶片切割、陶瓷材料切割等方面。 

背景技术

目前光伏多线切割技术多由主辊支撑线网、配合砂浆切割半导体晶体，如硅片。其中日本小松NTC是多线切割机重要的设备生产厂家，其以光伏多线切割设备性能优越、适配性高、操作简单而著称，尤其是在单晶硅片切割领域更胜一筹。目前国内约有NTC切片机3000多台，其中以MWM442、PV600、PV800为主。 

如图1和图2所示，NTC设计的主辊两端的定位方式为锥面定位，传动方式为锥面传动；主辊两端的锥面肩负着主辊定位和传动的双重作用，锥面的精度对机床性能起到决定性作用。NTC切片机以双向切割为主，主辊在加速-减速-换向-加速过程中循环运转，每小时约有100个循环。在频繁的循环中，锥面承载着巨大的扭矩，故长期使用下来锥面会逐渐磨损。当用锥面规测量到定锥面磨损超过30％就需要发回原厂修复，修复过程所耗费的时间和成本都很难接受。为此，很多厂家放弃修复，直接更换国产或进口新主辊，其中一套全新的进口主辊甚至高达10～15万，国产主辊价格也高达4～8万，造成了极大的资源浪费。国内需要修复的此类主辊估计有2000套以上。 

发明内容

为了解决主辊无法修复所带来的巨大损失问题，本发明的第一目的在于提供一种可快速修复的NTC多线切割机主辊的修复方法。 

本发明的第二目的在于提供一种经修复后的NTC多线切割机主辊结构。 

为实现第一目的，本发明的技术方案是一种NTC多线切割机主辊的修复方法，其包括以下步骤： 

去轴头：用特种刀具去除待修复主辊的带有锥孔的轴头，将去除轴头后形成的辊体的端面加工成与辊体外圆周面垂直的新端面，形成两端为新端面的辊体； 

加工卡合孔：用特种钻头在主辊的新端面开设与辊体中心轴通孔连通的沉槽； 

加工新轴头：选取高强度特种钢轴体，在轴体一侧端面加工出与辊体的沉槽配合的凸缘，在轴体内加工出与辊体中心轴通孔对应的新轴头中心轴通孔，在轴体另一侧端面加工出用于连接联轴器的锥孔以及分布于锥孔周围的用于固定新轴头的固定孔； 

机械固定：将新轴头的凸缘卡合于辊体新端面的沉槽内，凸缘的外侧壁与沉槽的槽壁形成过盈配合，安装中心轴使其穿过辊体中心轴和新轴头中心通孔，用紧固件穿过新轴头的固定孔、旋入辊体的新端面使新轴头与辊体相固定，成为一个整体主辊； 

精加工：对整体主辊的辊体和轴头精加工，使轴头的锥孔与辊体的中心轴线的同心度≤0.01mm； 

动平衡校正：对精加工后的主辊做动平衡校正，使主辊动平衡≤8g。 

该修复技术的要点之一在于对磨损主辊的去除轴头处理、以及去轴头后辊体与新轴头的过盈配合，这使得辊体与新轴头可以形成牢固连接，避免工作中产生松动、进而产生切割不良或锥孔快速磨损；要点之二在于锥孔与辊体的中心轴线的同心度≤0.01mm，这抑制了主辊高速转动时产生震动、导致线网抖动，提高了切割的硅片表面光滑度、提高了切割精度。 

优选地，在所述加工新轴头步骤中，所述新轴头的锥孔通过粗车成形，再经磨床加工磨削至锥孔的表面粗糙度为不超过0.8μm、锥孔的锥面角度为11度。经过磨削降低粗糙度，提高了新轴头与联轴器的接触面积至75％以上，从而保证了修复后的主辊的无间隙定位效果，从而提高了切割精度和抑制了锥面的快速磨损。 

为了提高新轴头和辊体的连接牢固性、保证切割精度，优选地，在所述机械固定步骤中，通过冷装将新轴头的凸缘与辊体的沉槽形成过盈配合。 

为了进一步提高新轴头与辊体的连接牢固性，优选地，所述加工新轴头步骤还包括在凸缘的外侧壁中部加工用于容纳胶水的凹槽；所述机械固定步骤中，在将新轴头的凸缘与辊体的沉槽配合之前，还包括在凸缘的外侧壁凹槽内填装胶水。经过在凹槽内填装胶水，使新轴头凸缘的凹槽与辊体内侧壁的对应处形成粘接，这种粘接作用与过盈配合结合，提高了新轴头和辊体的连接牢固性。 

最好在所述加工新轴头步骤还包括在所述凸缘外侧壁的凹槽内加工若干凹凸结构。从而可以形成具有凹凸结构的胶水粘接面，进而有效地避免脱胶、提高新轴头和辊体的粘接强度。 

优选地，所述特种刀具为电镀或粘接有金刚石的复合刀具；所述特种钻头为电镀或粘接有金刚石的复合钻头；所述高强度特种钢为S690；所述紧固件为销钉。