本發(fā)明屬于非金屬切割領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)非金屬板材特別是復(fù)合材料板材切割的一種新型金剛砂線切割機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今非金屬板材特別是復(fù)合材料板材切割機(jī)在市場(chǎng)上非常少見(jiàn)，而將非金屬板材切割成各種圖形的切割機(jī)更是少之又少，人們一般將非金屬板材切割成各種形狀的方法是先在非金屬板材上將圖形繪制出，然后通過(guò)各種切割方法手工將其切割出來(lái)，例如使用鋸子、角磨機(jī)等，但是這種切割出來(lái)的非金屬板材精度是非常差的，一方面在非金屬板材上繪制的圖形本身存在誤差，另一方面是手工使用工具切割材料時(shí)的誤差，且浪費(fèi)的非金屬板材非常多，粉塵污染嚴(yán)重，效率也低。本非金屬板材金剛砂線切割機(jī)可以切割出各種形狀的非金屬板材，且自動(dòng)化程度高，切割精度高，效率也高，正好解決了上述的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種非金屬板材特別是復(fù)合材料板材金剛砂線切割機(jī)，用來(lái)切割非金屬板材，只要割線足夠細(xì)小，該切割機(jī)理論上切割形狀不受限制。本發(fā)明是針對(duì)非金屬板材特別是復(fù)合材料板材切割的一種新型金剛砂線切割機(jī)，它解決了非金屬板材的切割問(wèn)題，特別是復(fù)雜幾何形狀的非金屬板材切割問(wèn)題，本切割機(jī)可以將非金屬板材切割成各種形狀，自動(dòng)化程度高，切割效率高，切割精度高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種復(fù)合材料板材金剛砂線切割機(jī)，包括X、Y方向運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)工作臺(tái)，所述的坐標(biāo)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)復(fù)合材料板材在X、Y方向移動(dòng)，在坐標(biāo)工作臺(tái)的一側(cè)安裝有驅(qū)動(dòng)金剛砂線切割復(fù)合材料板材的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)，所述的坐標(biāo)工作臺(tái)和運(yùn)絲機(jī)構(gòu)由一個(gè)控制系統(tǒng)控制，且驅(qū)動(dòng)裝置和運(yùn)絲機(jī)構(gòu)在控制系統(tǒng)的控制下相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料板材的切割；切割過(guò)程中產(chǎn)生的非金屬粉末，被真空泵吸粉系統(tǒng)吸走。

進(jìn)一步的，所述的坐標(biāo)工作臺(tái)包括一個(gè)床身，在所述床身的頂部安裝有沿Y向設(shè)置的直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上安裝有沿其來(lái)回滑動(dòng)的滑塊，所述的滑塊上通過(guò)工字件安裝有一個(gè)沿X向設(shè)置橫梁，所述的橫梁在Y向驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下沿著所述的直線導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)，在所述的橫梁上安裝有用于驅(qū)動(dòng)復(fù)合材料板材夾持件在X向移動(dòng)的X向驅(qū)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步的，所述的切割機(jī)還包括安裝在復(fù)合材料板材上方的浮動(dòng)壓料減振裝置；所述的 浮動(dòng)壓料減振裝置包括多個(gè)安裝在圓板底部的壓料減振單元，在所述的圓板底部中心位置還設(shè)有空心圓柱管(空心圓柱管壁有一定的壁厚，稱為壁板)，在所述空心圓柱管的壁板的末端安裝有金剛砂線防偏裝置，所述的金剛砂線防偏裝置的頂部平齊或略高于壓料減振單元底部水平面；在所述圓板的頂部設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)壓料減振裝置和金剛砂線防偏裝置上下移動(dòng)的空心氣缸。

壓料減振單元正常狀態(tài)下彈簧就是壓縮的(預(yù)壓量)，鋼球與非金屬板材接觸后，彈簧進(jìn)一步被壓縮，鋼球?qū)Ψ墙饘侔宀挠幸欢ǖ膲毫?，減小非金屬板材被切割時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的壓料減振單元包括一個(gè)固定在圓板底部的套筒，在所述的套筒內(nèi)依次設(shè)有彈簧、固定座、滾珠導(dǎo)套、滾珠和鋼球；所述的彈簧一端與套筒接觸，另一端與固定座接觸；在固定座上設(shè)有一個(gè)半球形凹坑，所述的滾珠導(dǎo)套為一個(gè)半球形結(jié)構(gòu)，其嵌在固定座的半球形凹坑內(nèi)；在滾珠導(dǎo)套內(nèi)嵌有滾珠；在滾珠導(dǎo)套的半球形凹坑內(nèi)設(shè)有鋼球，所述的鋼球一部分位于滾珠導(dǎo)套內(nèi)，另一部分外露于套筒底部，對(duì)復(fù)合材料板材施加一定的壓力。

進(jìn)一步的，所述的切割機(jī)還包括安裝在復(fù)合材料板材下方的固定托料裝置；所述的固定托料裝置包括多個(gè)安裝在圓板頂部的脫料單元，在所述的圓板頂部中心位置還設(shè)有空心圓柱管(空心圓柱管壁有一定的壁厚，稱為壁板)，在所述空心圓柱的壁板的末端安裝有金剛砂線防偏裝置，所述的金剛砂線防偏裝置的頂部平齊或略低于脫料單元頂部水平面。

進(jìn)一步的，所述的托料單元包括一個(gè)固定在圓板頂部的固定座，在固定座上設(shè)有一個(gè)半球形凹坑，在所述的半球形凹坑內(nèi)設(shè)有一個(gè)滾珠導(dǎo)套；所述的滾珠導(dǎo)套也為一個(gè)半球形結(jié)構(gòu)，其嵌在固定座的半球形凹坑內(nèi)，在滾珠導(dǎo)套內(nèi)嵌有滾珠，在滾珠導(dǎo)套的半球形凹坑內(nèi)設(shè)有鋼球，鋼球一部分位于滾珠導(dǎo)套內(nèi)，另一部分外露于固定座頂部，對(duì)復(fù)合材料板材施加一定的支撐力。

進(jìn)一步的，在所述的滾珠導(dǎo)套上鑲嵌有滾珠，所述的鋼球與滾珠接觸，使得鋼球與非金屬板材接觸時(shí)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)阻礙非金屬板材的移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的圓板頂部設(shè)有真空泵吸粉系統(tǒng)，其包括真空吸嘴，所述的真空吸嘴與真空泵相連，切割產(chǎn)生的非金屬板材粉末被所述的真空吸嘴吸走清理，并對(duì)金剛砂線有一定的冷卻作用。

進(jìn)一步的，所述的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)包括一個(gè)床身，床身的上部和下部均安裝有傳送金剛砂線的主導(dǎo)輪、張緊導(dǎo)輪和副導(dǎo)輪，床身的一側(cè)安裝有卷絲筒，所述的卷絲筒由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在所述的卷絲筒上纏繞有金剛砂線；兩套主導(dǎo)輪、張緊導(dǎo)輪和副導(dǎo)輪分別安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身的上下運(yùn)絲路線里和卷絲筒一起構(gòu)成完整的金剛砂線回路。

進(jìn)一步的，所述的卷絲筒的圓周方向上設(shè)有螺旋線凹槽，卷絲筒上金剛砂線的放線和收線在螺旋線凹槽的兩端進(jìn)行，且金剛砂線纏繞在卷絲筒的螺旋線凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的金剛砂線防偏裝置包括定位導(dǎo)輪和定位導(dǎo)輪基座，定位導(dǎo)輪安裝在定位導(dǎo)輪基座內(nèi)，位于同一側(cè)的兩個(gè)金剛砂線防偏裝置的定位導(dǎo)輪組成一個(gè)供金剛砂線可穿過(guò)的圓槽孔。

進(jìn)一步的，所述的切割機(jī)還包括一個(gè)對(duì)非金屬板材進(jìn)行支撐的毛刷支撐臺(tái)，所述的毛刷支撐臺(tái)包括毛刷板、毛刷和可調(diào)基座組成，可調(diào)基座調(diào)整毛刷板的高度，所述的毛刷安裝在毛刷板上；非金屬板材與毛刷接觸的面積小，且毛刷與被加工件之間的摩擦系數(shù)很小，所以氣動(dòng)夾鉗可以輕易帶動(dòng)非金屬板材的移動(dòng)。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

當(dāng)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)卷絲筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從卷絲筒螺旋線凹槽上纏繞的金剛砂線一端就被放出(稱為放線)，另一端就被收回(稱為收線)，在主導(dǎo)輪、張緊導(dǎo)輪和副導(dǎo)輪上凹槽的引導(dǎo)下，金剛砂線進(jìn)出加工區(qū)，對(duì)非金屬板材進(jìn)行切割。當(dāng)卷絲筒螺旋線凹槽收線一端的金剛砂線收滿后，伺服電機(jī)就會(huì)反向旋轉(zhuǎn)，卷絲筒螺旋線凹槽上纏繞的金剛砂線的放線一端就變成了收線端，另一收線端也就變成了放線端，這個(gè)過(guò)程不斷進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)金剛砂線的循環(huán)，完成非金屬板材金剛砂線的切割。切割過(guò)程中產(chǎn)生的非金屬粉末，就會(huì)被安裝在浮動(dòng)壓料減振裝置和固定托料裝置上的真空吸嘴吸走并清理；這些過(guò)程也是在控制系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)切割不同形狀的非金屬板材特別是復(fù)合材料板材時(shí)，X、Y方向運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)工作臺(tái)上的氣動(dòng)夾鉗在X、Y軸伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)各自軸的滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)夾著非金屬板材的氣動(dòng)夾鉗在毛刷工作臺(tái)和浮動(dòng)壓料減振裝置與固定托料裝置之間運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同形狀的非金屬板材工件的加工。

在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，通過(guò)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、夾持工件的X、Y方向運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)夾鉗、浮動(dòng)壓料減振裝置的氣缸和真空吸嘴的真空泵的相互配合運(yùn)動(dòng)，使不同形狀的非金屬板材工件得到了加工。

本發(fā)明的有益效果如下:

1.金剛砂線防偏裝置分布在距切割點(diǎn)上、下不遠(yuǎn)的位置，金剛砂線切割非金屬板材時(shí)，在切割點(diǎn)上、下相距不遠(yuǎn)的位置，金剛砂線被四個(gè)定位導(dǎo)輪兩兩夾持著，其中兩個(gè)帶半圓槽的定位導(dǎo)輪，組成一個(gè)圓槽孔，金剛砂線穿過(guò)該圓槽孔，其運(yùn)動(dòng)就受到了限制，從而減小了金剛砂線的橫向和縱向振動(dòng)，保證了切割精度；另外金剛砂線穿過(guò)該圓槽孔，切割材料時(shí)運(yùn) 行的金剛砂線與自由轉(zhuǎn)動(dòng)定位導(dǎo)輪的圓槽孔之間的摩擦是滾動(dòng)摩擦，大大減小了摩擦力和金剛砂線的損耗，提高了金剛砂線的壽命。

2.卷絲筒上加工有螺旋線凹槽，螺旋線凹槽形狀根據(jù)金剛砂線直徑的大小確定，金剛砂線纏繞在卷絲筒的螺旋線凹槽內(nèi)，避免金剛砂線重疊、交叉等現(xiàn)象，且卷絲筒上金剛砂線的放線和收線正好是在螺旋線凹槽的兩端進(jìn)行。

3.運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪有主導(dǎo)輪、副導(dǎo)輪和張緊導(dǎo)輪，主導(dǎo)輪的兩端都有軸承配合，確保主導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，且主導(dǎo)輪的金剛砂線槽的大小與金剛砂線的直徑相等，保證金剛砂線切割非金屬板材時(shí)不發(fā)生偏移，而具有較高切割精度；由于金剛砂線的放線和收線是在卷絲筒螺旋線凹槽的兩端進(jìn)行，所以金剛砂線放線和收線不是在一個(gè)垂直平面內(nèi)，因此副導(dǎo)輪的金剛砂線槽比金剛砂線直徑寬的多，不會(huì)過(guò)多約束金剛砂線在同一垂直面；張緊導(dǎo)輪由彈簧實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛砂線運(yùn)行的張緊作用，提高了金剛砂線運(yùn)行的穩(wěn)定性，張緊導(dǎo)輪的線槽比金剛砂線直徑略寬，通過(guò)副導(dǎo)輪和張緊導(dǎo)輪對(duì)金剛砂線的引導(dǎo)，金剛砂線在進(jìn)入主導(dǎo)輪線槽的時(shí)候已經(jīng)基本上是在一個(gè)垂直面上了。

4.毛刷平臺(tái)的作用是支撐非金屬板材，只有間隔分布的毛刷對(duì)非金屬板材提供支撐作用，材料與毛刷接觸的面積小，且毛刷與材料之間的摩擦系數(shù)很小，所以氣動(dòng)夾鉗可以輕易帶動(dòng)非金屬板材移動(dòng)，正常情況下，毛刷頂面的高度應(yīng)當(dāng)與固定托料裝置上鋼球的頂點(diǎn)在同一水平面。

5.壓料減振裝置中的鋼球與嵌入滾珠導(dǎo)套的滾珠接觸，被鋼球抵著的非金屬板材運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼球也可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)阻礙非金屬板材的運(yùn)動(dòng)；彈簧施加一個(gè)預(yù)壓力使鋼球與非金屬板材緊密接觸，由于預(yù)壓力的存在，減小了材料被切割時(shí)的振動(dòng)。壓料減振裝置的作用，一是將非金屬板材抵住使其保持在工作平面內(nèi)，且不阻礙非金屬板材的移動(dòng)；二是減小了非金屬板材被切割時(shí)的振動(dòng)。

6.固定托料裝置安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身的下部，固定托料裝置的鋼球頂點(diǎn)和氣動(dòng)夾鉗的固定夾臂上表面是在同一高度的，使得由氣動(dòng)夾鉗夾持的非金屬板材正好放于固定托料裝置鋼球上，浮動(dòng)壓料減震裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)向下緊密接觸在非金屬板材上，起到減少非金屬板材的振動(dòng)作用。

7.本切割機(jī)在切割非金屬板材特別是復(fù)合材料板材時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量粉末和一定熱量，又因?yàn)橛行┓墙饘侔宀氖且苊獗凰?，切割過(guò)程中一直運(yùn)行的真空泵吸粉系統(tǒng)有兩個(gè)作用：一是吸收非金屬板材特別是復(fù)合材料板材在切割過(guò)程中產(chǎn)生的粉末；二是通過(guò)抽吸切割點(diǎn)周圍的氣體，加快切割點(diǎn)附近空氣流動(dòng)，對(duì)金剛砂線具有一定的冷卻作用，所以就在浮動(dòng)壓料 減振裝置上和固定托料裝置上設(shè)置了真空吸嘴。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1非金屬板材金剛砂線切割機(jī)；

圖2坐標(biāo)工作臺(tái)X、Y軸的驅(qū)動(dòng)方式；

圖3伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷絲筒；

圖4滾筒與金剛砂線局部放大圖；

圖5主導(dǎo)輪、張緊導(dǎo)輪、副導(dǎo)輪；

圖6主導(dǎo)輪安裝局部視圖；

圖7浮動(dòng)壓料減振裝置安裝圖；

圖8壓料減振單元爆炸圖；

圖9壓料減振單元剖視圖；

圖10金剛砂線防偏裝置圖；

圖11固定托料裝置安裝圖；

圖12托料單元剖視圖；

圖13毛刷支撐臺(tái)局部放大圖。

圖中：1、坐標(biāo)工作臺(tái)床身，2、直線導(dǎo)軌，3、滑塊，4、工字件，5、伺服電機(jī)，6、聯(lián)軸器，7、軸承座，8、滾珠絲杠，9、絲杠螺母，10、夾鉗連接板，11、氣動(dòng)夾鉗安裝板，12、氣動(dòng)夾鉗，13、真空吸嘴，14、主導(dǎo)輪，15、空心氣缸，16、壓料減振單元，17、張緊導(dǎo)輪，18、金剛砂線防偏裝置，19、副導(dǎo)輪，20、卷絲筒，21、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身，22、控制臺(tái)，23、毛刷板，24、毛刷，25、毛刷板安裝可調(diào)基座，26、非金屬板材，27、金剛砂線，28、端蓋，29、主導(dǎo)輪基座，30、毛氈圈，31、主導(dǎo)輪軸承，32、對(duì)頂螺母，33、彈簧，34、滾珠，35、滾珠導(dǎo)套，36、鋼球，37、定位導(dǎo)輪，38、定位導(dǎo)輪基座，39、托料單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1到圖13和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)作進(jìn)一步說(shuō)明：

本發(fā)明是針對(duì)非金屬板材特別是復(fù)合材料板材切割的一種新型金剛砂線切割機(jī)，它解決了非金屬板材的切割問(wèn)題，特別是復(fù)雜幾何形狀的非金屬板材切割問(wèn)題，本切割機(jī)可以將非 金屬板材切割成各種形狀，自動(dòng)化程度高，切割效率高，切割精度高；本發(fā)明通過(guò)金剛砂線表面覆蓋的金剛砂微粉切割非金屬板材。坐標(biāo)工作臺(tái)上的氣動(dòng)夾鉗要將非金屬板材夾持好，浮動(dòng)壓料減振裝置上鋼球的預(yù)壓力要抵住非金屬板材壓在固定托料裝置上，以便減小非金屬板材振動(dòng)，運(yùn)絲機(jī)構(gòu)運(yùn)行金剛砂線準(zhǔn)備切割非金屬板材，數(shù)字程序控制系統(tǒng)運(yùn)行程序控制X、Y坐標(biāo)工作臺(tái)上夾持著工件的夾鉗移動(dòng)，開(kāi)始切割非金屬板材，運(yùn)行程序控制金剛砂線切割機(jī)對(duì)非金屬板材的切割形狀和切割速度進(jìn)行控制，切割產(chǎn)生的非金屬板材粉末被真空泵吸粉系統(tǒng)吸走清理，并對(duì)金剛砂線有一定的冷卻作用。

進(jìn)一步的，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)X、Y坐標(biāo)工作臺(tái)的滾珠絲杠，通過(guò)直線導(dǎo)軌、滑塊，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)夾鉗X、Y方向的移動(dòng)；運(yùn)絲機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)、卷絲筒、導(dǎo)輪、金剛砂線組成，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)卷絲筒旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)金剛砂線的可控放線和收線；固定托料裝置安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身的下部，而固定在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身上部的壓料減震裝置由空心氣缸驅(qū)動(dòng)接觸非金屬板材，非金屬板材被鋼球上下抵著，減小了切割過(guò)程中板材的振動(dòng)；金剛砂線防偏裝置垂直安裝在距切割點(diǎn)的上下不遠(yuǎn)的兩個(gè)位置，其上有兩個(gè)帶半圓槽的定位導(dǎo)輪，金剛砂線穿過(guò)由該兩個(gè)帶半圓槽組成的圓槽孔，減小了切割時(shí)金剛砂線的橫向和縱向振動(dòng)；數(shù)字程序控制系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)定好的程序，控制坐標(biāo)工作臺(tái)向X、Y方向移動(dòng)，進(jìn)而控制非金屬板材的切割形狀；非金屬板材被金剛砂線切割過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉末，被加工過(guò)程中一直運(yùn)行的真空泵吸粉系統(tǒng)將粉末吸走并清理。

具體結(jié)構(gòu)如下：

圖1是整個(gè)非金屬板材金剛砂線切割機(jī)，主要有以下幾部分：坐標(biāo)工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、固定托料裝置、浮動(dòng)壓料減振裝置、真空泵吸粉系統(tǒng)、數(shù)字程序控制系統(tǒng)。非金屬板材金剛砂線切割機(jī)工作過(guò)程：坐標(biāo)工作臺(tái)床身1上的氣動(dòng)夾鉗12夾持非金屬板材26，固定托料裝置托著將要加工的非金屬板材26，空心氣缸15驅(qū)動(dòng)上浮動(dòng)壓料減振裝置16向下移動(dòng)，浮動(dòng)壓料減振裝置16和固定托料裝置的鋼球36預(yù)壓抵住非金屬板材26，以減小切割過(guò)程中非金屬板材26振動(dòng)，運(yùn)絲機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)金剛砂線27，準(zhǔn)備切割非金屬板材；在控制臺(tái)22上操作程序控制X坐標(biāo)橫梁的伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器6和軸承座7轉(zhuǎn)化滾珠絲杠8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成絲杠螺母9的直線運(yùn)動(dòng)，借助于滑塊3和直線導(dǎo)軌2，夾鉗連接板10和氣動(dòng)夾鉗安裝板11帶動(dòng)夾鉗12就沿著X方向移動(dòng)；坐標(biāo)工作臺(tái)1上還安裝有Y軸滾珠絲杠8、直線導(dǎo)軌2和滑塊3通過(guò)工字件4與絲杠螺母9連接到X坐標(biāo)橫梁上，通過(guò)程序控制Y軸伺服電機(jī)帶動(dòng)聯(lián)軸器從而實(shí)現(xiàn)X坐標(biāo)橫梁整體沿Y方向移動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了程序控制氣動(dòng)夾鉗12在X、Y兩個(gè)方向的移動(dòng)，從而控制非金屬板材26的切割形狀和速度，切割產(chǎn)生的非金屬板材粉末被加工 過(guò)程中一直運(yùn)行的安裝在浮動(dòng)壓料減振裝置上和固定托料裝置上的真空泵吸粉系統(tǒng)的真空吸嘴13吸走并清理。

圖2是坐標(biāo)工作臺(tái)上的X、Y軸的驅(qū)動(dòng)方式，非金屬板材金剛砂線切割機(jī)有兩組絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)，分別實(shí)現(xiàn)非金屬板材X、Y軸方向的移動(dòng)，每組絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)都由伺服電機(jī)5通過(guò)聯(lián)軸器6、軸承座7與絲杠8連接，在直線導(dǎo)軌2和滑塊3的作用下把伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母9的移動(dòng)，在控制臺(tái)22里計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)X、Y軸的直線運(yùn)動(dòng)。

圖3中伺服電機(jī)5通過(guò)聯(lián)軸器6、軸承座7與卷絲筒20連接，伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)卷絲筒20一起轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過(guò)控制臺(tái)22里計(jì)算機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)金剛砂線27的運(yùn)行速度和運(yùn)動(dòng)方向的正反向控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類非金屬板材的切割。

圖4中金剛砂線27纏繞在卷絲筒20上，卷絲筒20圓周上的螺旋線凹槽尺寸根據(jù)金剛砂線27直徑大小確定，一般保持少量間隙，卷絲筒20上金剛砂線27的放線和收線在螺旋線凹槽的兩端進(jìn)行，且金剛砂線27纏繞在卷絲筒20的螺旋線凹槽內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)金剛砂線27重疊、交叉等現(xiàn)象。卷絲筒螺旋線凹槽和金剛砂線尺寸要根據(jù)實(shí)際切割的非金屬板材和切割要求等確定，圖示尺寸只是切割碳纖維復(fù)合材料板材時(shí)所使用的卷絲筒螺旋線凹槽和金剛砂線尺寸，金剛砂線27直徑d＝0.45mm，卷絲筒19螺旋線螺距P＝0.65mm，凹槽底部半圓R＝0.25mm，圓心距筒壁0.1mm，圓角r＝0.05mm。

金剛砂線的選用，金剛砂線制作工藝為在金剛砂線上覆蓋鍍鎳的金剛砂微粉，可以從市場(chǎng)上直接選購(gòu)，現(xiàn)有四種規(guī)格的金剛砂線：直徑分別為0.28mm、0.36mm、0.45mm、0.60mm，用安裝有這四種規(guī)格的金剛砂線手工鋸切割碳纖維復(fù)合材料板材對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：金剛砂線直徑越小，切割復(fù)合材料板材的表面越光滑，但是切割速度隨直徑的增大先增大后減小，金剛砂線直徑越大，金剛砂線的使用壽命越長(zhǎng)。綜合考慮，直徑為0.45mm的金剛砂線切割速度較快，工作效率較高，切割表面也足夠光滑平整，壽命也長(zhǎng)，所以本復(fù)合材料板材金剛砂線切割機(jī)選用規(guī)格直徑為0.45mm的金剛砂線。至于切割其它非金屬板材，最好要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定。

圖5是所示的主導(dǎo)輪14、張緊導(dǎo)輪17和副導(dǎo)輪19結(jié)構(gòu)圖，本設(shè)備中它們共有兩套，分別安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身的上部和下部，伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)卷絲筒20一起轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中可看出主導(dǎo)輪14的兩側(cè)都與軸承配合，主導(dǎo)輪的線槽寬度與金剛砂線27直徑相同，一般保持少量間隙，確保了主導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性和切割精度；張緊導(dǎo)輪17和副導(dǎo)輪19一側(cè)可以與軸承配合，因?yàn)榻饎偵熬€27的放線和收線是在卷絲筒螺旋線凹槽的兩端，所以金剛砂線27放線和收線不是在一個(gè)垂直平面內(nèi)，張緊導(dǎo)輪17線槽寬度比金剛砂線27的直徑略寬，副導(dǎo)輪19的寬度比金剛砂線27的直徑寬很多，通過(guò)副導(dǎo)輪19和張緊導(dǎo)輪17對(duì)金剛砂線27的引導(dǎo)，金剛砂線27在進(jìn)入主導(dǎo)輪14線槽的時(shí)候已經(jīng)基本上是在一個(gè)垂直面上了。

當(dāng)伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)卷絲筒20一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從卷絲筒螺旋線凹槽上纏繞的金剛砂線一端就被放出(放線)，另一端就被收回(收線)，在主導(dǎo)輪14、張緊導(dǎo)輪17和副導(dǎo)輪19上凹槽的引導(dǎo)下，金剛砂線進(jìn)出于加工區(qū)，對(duì)非金屬板材進(jìn)行切割。當(dāng)卷絲筒螺旋線凹槽收線一端的金剛砂線收滿后，伺服電機(jī)5就會(huì)反向旋轉(zhuǎn)，卷絲筒螺旋線凹槽上纏繞的金剛砂線放線一端就變成了收線端，另一收線端也就變成了放線端，這個(gè)過(guò)程不斷進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)金剛砂線27的循環(huán)，完成非金屬板材26金剛砂線的切割。

圖6為主導(dǎo)輪14的安裝方式，由兩側(cè)的主導(dǎo)輪軸承31和對(duì)頂螺母32準(zhǔn)確定位主導(dǎo)輪14，保證了主導(dǎo)輪14轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，圖中的毛氈圈30和端蓋28是為了防止非金屬板材切割中產(chǎn)生的粉末等微粒進(jìn)入主導(dǎo)輪基座29。

整個(gè)非金屬板材金剛砂線切割機(jī)包含了兩套主導(dǎo)輪14、張緊導(dǎo)輪17和副導(dǎo)輪19，它們分別安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身21的上、下運(yùn)絲路線里，和卷絲筒一起構(gòu)成完整的金剛砂線回路。

圖7是浮動(dòng)壓料減振裝置安裝圖，該裝置就安裝在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身21的上部，圖中，四個(gè)壓料減振單元16和一個(gè)真空吸嘴13安裝在一個(gè)圓板上，金剛砂線防偏裝置18安裝在圓板上凸起的空心圓柱壁板上，空心圓柱體凸起高度正好使得安裝好的金剛砂線防偏裝置18的底部平齊或略高于浮動(dòng)壓料減振裝置16頂部水平面，避免金剛砂線防偏裝置18位置過(guò)低與非金屬板材接觸。從運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身21上部過(guò)來(lái)的金剛砂線通過(guò)空心氣缸15、圓板中間的空心圓柱和金剛砂線防偏裝置18到被切割的非金屬板材，圓板與空心氣缸15連接，因此壓料減振單元16和金剛砂線防偏裝置18的上下移動(dòng)是靠空心氣缸15來(lái)驅(qū)動(dòng)的；圖中可以看出圓板中間圓柱的中心有一小圓柱孔，且空心氣缸15的活塞桿中心也有一小圓柱孔，金剛砂線27正是通過(guò)空心氣缸和圓板中間圓柱上的小圓柱孔后切割非金屬板材26的。

圖8和圖9是壓料減振單元爆炸圖和剖視圖，壓料減振單元16主要零件有：鋼球36、滾珠34和滾珠導(dǎo)套35、彈簧33，壓料減振單元16正常狀態(tài)下彈簧33就是壓縮的，鋼球36與非金屬板材26接觸后，彈簧33進(jìn)一步被壓縮，鋼球36對(duì)非金屬板材26有一定的壓力，減小非金屬板材26被切割時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)；且鋼球36與嵌入滾珠導(dǎo)套35的滾珠34接觸，所以鋼球36與非金屬板材26接觸時(shí)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)阻礙非金屬板材26的移動(dòng)。另外，彈簧33的壓縮量是有限度的，當(dāng)彈簧33處于最大壓縮量時(shí)，要保證鋼球36頂部仍處于壓料減振單元16頂部水平面的外側(cè)，避免浮動(dòng)壓料減振裝置16頂部平面刮傷非金屬板材26和阻礙非金屬材料板材26的移動(dòng)。

圖10是金剛砂線防偏裝置，非金屬板材金剛砂線切割機(jī)有兩組金剛砂線防偏裝置，分別分布在距切割點(diǎn)上下不遠(yuǎn)的兩處位置，安裝在浮動(dòng)壓料減振裝置和固定托料裝置的空心圓柱凸臺(tái)上，兩組金剛砂線防偏裝置的距離越短，金剛砂線工作時(shí)的振動(dòng)就會(huì)越小，但不能太小，太小時(shí)在切割過(guò)程中防偏導(dǎo)論會(huì)刮傷非金屬板材。

在圖7和圖11中可以體現(xiàn)出，這樣做的目的是減小金剛砂線運(yùn)行切割時(shí)的橫向和縱向振動(dòng)，確保切割精度；金剛砂線防偏裝置主要有定位導(dǎo)輪37、定位導(dǎo)輪基座38組成，圖中看出兩個(gè)定位導(dǎo)輪37是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，兩個(gè)定位導(dǎo)輪37平行且以一定距離安裝在定位導(dǎo)輪基座38上，這樣兩個(gè)圓周開(kāi)有半圓槽的定位導(dǎo)輪37之間就形成了一個(gè)圓槽孔，圓槽孔的直徑與金剛砂線27直徑一樣，兩者之間一般保持小間隙配合，金剛砂線27從圓槽孔中穿過(guò)切割非金屬板材26時(shí)，運(yùn)行的金剛砂線與圓槽孔接觸，定位導(dǎo)輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了對(duì)金剛砂線27的防偏作用，同時(shí)金剛砂線27與圓槽孔之間的摩擦是滾動(dòng)摩擦，大大減小了摩擦損耗，提高了金剛砂線27的壽命。

圖11是固定托料裝置安裝圖，圖中四個(gè)托料單元39和一個(gè)真空吸嘴13安裝在圓板上，金剛砂線防偏裝置18安裝在圓板凸臺(tái)的空心圓柱體上，空心圓柱體凸起高度正好使得安裝好的金剛砂線防偏裝置18的頂部平齊或略低于托料單元39頂部水平面，避免金剛砂線防偏裝置18位置過(guò)高與非金屬板材接觸，圓板連接在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身21下部，因此整個(gè)裝置是固定在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身下部，從運(yùn)絲機(jī)構(gòu)床身的上部過(guò)來(lái)的金剛砂線27運(yùn)行穿過(guò)浮動(dòng)壓料減振裝置中的空心氣缸、園板中間空心圓柱體凸臺(tái)以及金剛砂線防偏裝置(如圖10所示)和被切割的非金屬板材26后，再通過(guò)固定托料裝置中的金剛砂線防偏裝置(如圖10所示)和圓板中間凸起的空心圓柱，由導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)到卷絲筒20完成金剛砂線27的一次完整運(yùn)行。

圖12是托料單元剖視圖，托料單元內(nèi)沒(méi)有彈簧，托料單元的鋼球36頂點(diǎn)和氣動(dòng)夾鉗12的固定夾臂上表面在同一高度，使得由氣動(dòng)夾鉗12夾持的非金屬材料板26正好放于固定托料裝置鋼球36上，再由氣缸15驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)壓料減振裝置16向下緊密接觸非金屬材料板26，減少非金屬材料板26的振動(dòng)。

圖13是毛刷支撐臺(tái)，毛刷支撐臺(tái)的作用是支撐非金屬板材，毛刷支撐臺(tái)由間隔分布的毛刷24、毛刷板23、和毛刷板安裝可調(diào)基座25組成，毛刷支撐臺(tái)的作用是支撐非金屬板材，毛刷上表面的高度應(yīng)與托料單元的鋼球36頂點(diǎn)一樣平齊，通過(guò)螺紋傳動(dòng)可以將整個(gè)毛刷工作臺(tái)調(diào)整水平，被加工件與毛刷接觸的面積小，且毛刷與被加工件之間的摩擦系數(shù)很小，所以氣動(dòng)夾鉗12可以輕易帶動(dòng)非金屬板材的移動(dòng)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限 制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。