多线切割机排线机构参数优化设计

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1、学术交流理论/研发/设计/制造ACADEMICCOMMUNICATION多线切割机排线机构参数优化设计汪世益，陶河水，杜冰辉（安徽工业大学，安徽马鞍山243002）摘要：多线切割机排线机构是走线系统正常运行的主要机构。传统的排线机构存在各导轮之间钢丝张力波动较大、易造成钢丝拉断的缺陷。文中介绍了一种新的设计方法：通过建立导轮张力包角模型，得出导轮两边张力与包角大小和摩擦系数之间的关系；由排线机构中导轮与滑轮之间相对的几何位置，推导出钢丝张力和包角与设计参数L1、H之间的关系表达式。利用优化方法确定导轮与滑轮之间最佳的几何位置，使排线机构工作时钢丝张力波动最小，在多线切割机往复走线

2、过程中，有利于放线辊上的钢丝会逐渐过渡到收线辊上，保证了收放线系统平稳、有序地运行。关键词：多线切割；排线机构；金属丝张力；参数优化中图分类号：TH161文献标识码：A文章编号：1002－2333（2012）01－0065－03ParameterOptimizationDesignforArrangingMechanismofMulti-wireSawWANGShi-yi,TAOHe-shui,DUBing-hui（SchoolofMechanicalEngineering,AnhuiUniversityofTechnology,Maanshan243002,China）Abst

3、ract：Arrangingmechanismofmulti-wirecuttingmachineistowalkthelinesystemnormaloperationofmainbody,thereistheguidewiretensionfluctuationcausedbythedefectsofwirebreakingforthetraditionalofwirearrangingmechanism,thispaperintroducesakindofnewdesignmethod,throughtheestablishmentofpulleytensionanglem

4、odel,deducedfromtherelationsoftensionandwrapanglesizeandthecoefficientoffriction.Bytheguidewheelandthepulleyofrelativepositiongeometrical,deducedfromthetensionofsteelwireandwrapangleanddesignparametersoftheformulaofrelationbetweenL1,H.Optimizationmethodisusedtodeterminethebestgeometricpositio

5、nbetweentheidlerpulleyandthepulley,whichmakesthetensionfluctuationminimization.Facilitateslinerollerwirewillbegraduallytransitedtothetake-uproller.Thestableandorderedoperationofthetake-upsystemisensured.Keywords：multi-wiresaw;traversingmechanism;wiretension;parameteroptimization1引言的周期性往复运动，收线

6、电机能使切割线整齐地缠绕在多线切割机主要用于半导体硬脆性材料加工，其加收线辊上，有效防止多层缠绕时钢丝线乱卷、相互缠绕等工原理是由钢丝线为载体带动高硬度的研磨砂粒对材料现象。通过建立导轮包角模型及确定导轮与排线滑轮之进行研磨去除，实现对材料的切片。主要有走线系统、供间的几何位置得出导轮两边张力与包角和摩擦系数之间砂系统、主轴冷却系统、润滑系统、工作台进给系统等。多的关系，通过优化确定排线机构导轮与滑轮之间最佳几线切割机结构简图如图1所示。排线机构是保证走线系何位置，使排线机构运行过程中张力波动更小。统正常运行的关键机构之一［1－5］，排线机构中排线滑轮的2排线系统结构直线运动速度

7、大小跟随收线电机的转速，通过排线导轮本文排线机构主要有滚珠丝杆、排线滑轮、收线辊、伺服电机、机架几部分组成。其工作原理如下：伺服电机5469通过连轴器带动滚珠丝杆作旋转运动，滚珠丝杆旋转运动带动螺母作直线往复运动，而排线滑轮固连在螺母上，因此排线滑轮跟随螺母作直线往复运动，从而使切割线伺服电机滚珠丝杠绝对值编码器排线导轮排线滑轮排线机构8切割线收线辊312放线辊7图1多线切割机结构示意图1.放线辊2.收线辊3.排线机构4.偏转辊5.张力控制部导线辊增量型编码器分6.测量辊7.偏转