[发明专利]一种金刚石切割线切割能力的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石切割线的技术领域，特别涉及一种金刚石切割线切割能力的检测方法和装置。

背景技术

金刚石切割线指将金刚石颗粒用粘结剂固结到钢线基体上形成的线形切割工具。粘结剂主要有两种，一种是金属(主要是金属镍)，一种是树脂。采用金属粘结剂的切割线一般用电镀的方法制造，叫做电镀金刚石切割线(简称金刚线)；采用树脂为粘结剂的切割线一般用涂覆的方法制造，叫做树脂金刚石切割线(简称树脂线)。金刚石切割线一般用于硅晶体等硬脆材料的切割加工。

金刚石切割线的切割能力是指在一定切割条件下，一定时间内切除材料量的多少。切除材料量越多说明切割能力强。影响金刚石切割线切割能力的因素较多，如：切割线表面金刚石颗粒的数量、分布均匀性，金刚石颗粒的形状、粘结剂的厚度、粘结剂的力学性质等。因此客观评判金刚石切割线的切割能力较为困难。在实际应用中，评判金刚石切割线切割能力的方法有两种。一种是实际切割实验，即采用实际切割设备对切割工件进行实际切割，通过实际切割检测金刚石切割线的切割能力。这种实际切割检测金刚石切割线切割能力的方法能客观、准确反映切割能力，但是主要存在以下问题：(1)检测成本高，实际切割设备一次切割实验至少需要几公里甚至十几公里的切割线才能完成实际切割检测，同时切割材料通常价格较高。(2)检测时间长，实际切割设备准备时间，切割时间都较长。第二种是小型切割机切割实验，即采用通用的小型金刚石线锯切割机切割某种尺寸的材料，判断切割线的切割能力。这种方法的检测成本较低，但是主要存在以下问题：(1)不能客观反映金刚石切割线的实际切割能力。切割线实际使用时一般线速度较高，而通用的小型切割机的最高线速度往往较低，因此采用小型金刚石线锯切割机切割实验不能反映切割线实际高速切割下的切割能力，(2)使用的切割线较长，小型金刚石线锯切割机切割实验每次仍需要使用几十米到上百米的切割线；(3)无法控制金刚石切割线圆周面上的均匀磨损，难以准确反映切割线的切割能力。

发明内容

为了解决现有技术中的检测方法检测成本高、时间长或不能客观反映金刚石切割线的实际切割能力的问题，本发明提供了一种金刚石切割线切割能力的检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种金刚石切割线切割能力的检测方法，是通过单向旋转的砂轮压力接触并压紧张紧后的金刚石切割线，使金刚石切割线在砂轮表面产生相对高速压力切割运动，以模拟金刚石切割线对工件的高速切割，通过测量砂轮圆周表面上切出的环形槽深度来判断金刚石切割线的切割能力的高低。

为了使检测结果更为客观，作为辅助功能，金刚石切割线可绕自身轴线转动，使沿圆周方向均匀磨损；同时金刚石切割线产生一定行程的往复运动，使行程内的金刚石切割线参与切割能力的检测。

砂轮单向旋转，通过控制电机转速，使砂轮转速达到切割线实际切割速度，模拟切割线对工件的高速切割，从而准确反映金刚石切割线的实际高速切割能力；金刚石切割线的绕自身轴线的转动可实现检测过程中金刚石切割线圆周方向均匀磨损，准确反映切割线的实际切割能力；检测使用的金刚石切割线长度较短，降低检测成本的同时可以在较短时间内可实现切割线达到一定程度的磨损，缩短了检测时间；金刚石切割线一定行程的往复运动可实现一定长度的切割线参与切割能力检测，往复运动的行程为实际参与检测的金刚石切割线的长度。

本发明的另一个发明目的是提供一种金刚石切割线切割能力的检测装置，包括机座、拖板、切割线张紧及旋转系统、切割线往复运动系统、砂轮旋转系统和砂轮垂直进给系统，切割线张紧及旋转系统和切割线往复运动系统通过拖板相互连接；砂轮垂直进给系统包括升降电机、升降丝杠和升降板，升降板通过四根导柱安装在机座上，升降丝杠一端通过升降螺母安装在机座上，另一端通过第一联轴器与升降电机连接，升降电机安装在升降板上；砂轮旋转系统包括砂轮、主轴架和砂轮旋转电机；砂轮旋转电机的主轴安装在主轴架上，主轴架固定安装在升降板上，砂轮旋转电机的主轴一端固定安装砂轮，另一端通过第二联轴器和砂轮旋转电机相连。

砂轮可以单向旋转，通过控制砂轮旋转电机转速，可以使砂轮的转速较高，实现较高的线速度，模拟切割线对工件的高速切割，从而准确反映金刚石切割线的实际高速切割能力；被切割工件为圆柱形结构的砂轮，通过砂轮的高速转动实现金刚石切割线对砂轮的高速切割。