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Operation excellence 金刚线切割机主切割单元参数研究 顾建明 常州贝斯塔德机械科技有限公司 北京 金刚线切割产业化应用研讨会 2014年4月22 日 金刚线切割机主切割单元参数研究 一、金刚线切割原理 二、多线切割受力模型分析 三、切割主辊参数研究（直径、长度、中心距 等） 四、切割线速度、加速度研究 五、BSMT金刚线切割机器介绍 文档标题 第2页 切割单元主参数 - 线速度v ，加速度a - 进给速度f - 切削力F，切削功率P - 导轮直径D，导轮长度L0 - 导轮中心距L - 导轮数量n 文档标题 第3页 一、金刚线切割原理 金刚石作为刀具加工脆硬 材料的应用比较广泛，金刚 石砂轮磨削是典型的应用之 一。金刚线切割微观切削机 理与砂轮磨削类似。 磨粒在钢丝/砂轮工作表面上是相对 均匀的随机分布 每一颗磨粒的形状和大小都是不规则 的 文档标题 第4页 一、金刚线切割原理  磨粒的特点  磨粒形状不规则，其刀尖角 为90o o ~120 均为负前角。  磨粒的切削刃为空间曲线， 前刀面为空间曲面且形状不规 则。  磨粒的切削刃有几个至几十 个微米的圆角，经过修正磨粒 上会出现微刃（砂轮磨削）。  单颗磨粒的切削过程 滑擦—刻划—切削 磨削基本上为大的负前角切削 滑擦和刻划较其它切削方法严重得多 文档标题 第5页 一、金刚线切割原理  单个磨粒的切削厚度（砂轮磨削） v f h w ， r Dgmax 2vw f r hDg max v d h vc d0 c ， w Dgmax  磨削表面层的机械物理性能：  表面残余应力: 与进给速度密切相关，可通 过选择合适的进给速度降低表面残余应力。  磨削裂纹：选择合适的冷却方式和冷却液， 有利于磨削热快速传出，减小磨削裂纹。 第6页 一、金刚线切割原理 - 分析磨削原理，主要目的为金刚线切割机切割单元的2个主参数提 供参考：切割速度v和进给速度f 。 - 普通砂轮磨削速度30-35m/s，高速磨削45m/s - 现有金刚线切割机线速度： • 蓝宝石切割：6-15m/s • 硅片切割：12-25m/s - 金刚线切割机未来发展过程中在主切削速度方面还有很多研究空 间。 文档标题 第7页 二、金刚线切割受力模型 金刚线多线切割机两主辊数量居 多，以两主辊机型A为例创建切割受力 模型，分析切割过程中线弓对线网附 加张力以及进给力的影响。 线网附加张力: 16000 14000 总进给力: 12000