一种导轮开槽成型磨床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种导轮开槽成型磨床，包括床身，床身一端固定有主轴箱，主轴箱内安装有用于带动待加工的导轮旋转的主轴；在床身上与主轴箱相对的一端设置有游动尾座，游动尾座与主轴同轴且可以相对于主轴移动；在主轴的一侧设置有导轮开槽磨具，导轮开槽磨具固定安装在磨具轴上且可与磨具轴一起转动，磨具轴可相对床身沿主轴的径向移动；导轮开槽磨具设置有与导轮的凹槽共轭的槽型，导轮和导轮开槽磨具分别绕各自轴线转动。本实用新型专利技术一次进给即可完成导轮上的全部导线槽的加工，耗费工时少，加工效率显著提高；使用寿命大大延长，降低了换刀频次，提高加工效率；一个导轮开槽磨具同时切削所有导线槽，保证了导线槽的均匀性以及形位精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种导轮开槽成型磨床。
技术介绍
目前，磨削技术已经非常成熟，广泛应用于精密机械加工，但是仿形磨床，特别是大尺寸、微结构成形磨床尚未应用，尤其在多线切割领域，切割钢线的导线槽仍然需要逐条加工。多线切割技术广泛应用于太阳能光伏、LED、半导体制造等领域，是目前切割太阳能硅片、LED蓝宝石衬底、半导体硅片(晶片)、磁石、陶瓷等非导电材料的最佳方法。尤其在半导体和光伏制造领域，多线切割技术已经取代内圆切割技术成为晶片和太阳能硅片规模化生产中的主流技术，其具有效率高、切口小、产品质量人为因素少等优点。带有导线槽的导轮是多线切割机关键零件之一，它的制造精度直接决定了晶片的切割质量。在导轮基体上涂覆聚氨酯材料，在聚氨酯材料上加工导线槽是多线切割用导轮的主流技术，导线槽可以使切割线均匀、稳定地分布在导轮上，进而保证硅片或晶片的厚薄均匀性性。通常情况下，多线切割机用导轮的切割线槽深度浅、间隔小、精度要求高。多线切割过程中，在切割线的摩擦及切割作用下，导轮表面聚氨酯材料磨损并导致导线槽变形，需要定期进行修复。现有硅棒多线切割机导轮开槽设备多使用单刀车削逐条开槽或单片砂轮磨削逐条开槽的加工工艺。单刀车削逐条开槽具有以下难以克服的缺陷:1、对导线槽逐一车削加工，每一个凹槽均需一次刀具的进给、切削和退刀动作，对导轮上大量凹槽进行开槽加工时，耗费大量工时，加工效率低下；2、单刀车削时，车刀对导线槽形成侧向挤压作用，造成导线槽变形，难于保证多线切割的均匀性以及导线槽的形位精度；3、单刀车削时被加工的多个凹槽的轴向和径向位置误差受刀具导轨和刀具进给精度的影响较大；4、现有设备刀具进给不具备在线调节功能，不利于导线槽加工精度的提升。单片砂轮磨削逐条开槽的在技术上的缺陷与上述单刀车削逐条开槽工艺相类似。有鉴于此，克服上述缺陷成为本领域内一项重要的研究课题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种具有双滑台进给机构的导轮开槽成型磨床。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案:本技术一种导轮开槽成型磨床，包括床身，所述床身一端固定有主轴箱，所述主轴箱内安装有用于带动待加工的导轮旋转的主轴；在所述床身上与所述主轴箱相对的一端设置有游动尾座，所述游动尾座与所述主轴同轴且可以相对于所述主轴移动；在所述主轴的一侧设置有导轮开槽磨具，所述导轮开槽磨具固定安装在磨具轴上且可与所述磨具轴一起转动，所述磨具轴可相对所述床身沿所述主轴的径向移动；所述导轮开槽磨具设置有与所述导轮的凹槽共轭的槽型，所述导轮和所述导轮开槽磨具分别绕各自轴线转动。加工结束后，导轮开槽磨具退回原始位置，完成一次导轮的切削加工，主轴由床身上的电机驱动装置驱动，主轴带动待加工的导轮旋转，主轴可通过调速电机或通过主轴箱内的变速机构实现调速。进一步地，在所述床身上设置有磨具轴进给装置，所述磨具轴进给装置包括左滑台导轨、左滑台、右滑台导轨和右滑台；所述磨具轴安装在所述左滑台和所述右滑台之间；所述左滑台导轨和所述右滑台导轨在所述床身上平行布置，且都垂直于所述主轴的轴线方向；所述左滑台安装在所述左滑台导轨上并可沿左滑台导轨在导轮的径向方向移动，所述右滑台安装在所述右滑台导轨上并可沿右滑台导轨在导轮的径向方向移动。磨具轴、导轮开槽磨具连同磨具左、右滑台在磨具轴进给装置的带动下做径向进给，进而导轮开槽磨具在导轮上切出需要的导线槽槽型。进一步地，还包括机床控制系统。进一步地，所述磨具轴进给装置还包括左滚珠丝杠、左伺服电机、右滚珠丝杠和右伺服电机；所述左伺服电机在机床控制系统的控制下带动左滚珠丝杠旋转，进而所述左滚珠丝杠上的丝母驱动所述左滑台以预定的要求前后移动；所述右伺服电机在机床控制系统的控制下带动右滚珠丝杠旋转，进而所述右滚珠丝杠上的丝母驱动所述右滑台以预定的要求前后移动。进一步地，所述磨具轴通过设置在其两端的左轴承座和右轴承座固定在所述床身上，所述左轴承座和所述左滑台固定连接，所述右轴承座和所述右滑台固定连接。导轮开槽磨具在左、右滑台的带动下实现进给和退刀。进一步地，所述左轴承座和右轴承座内均设置有调心轴承。调心轴承支撑磨具轴，并可允许磨具轴在一定角度范围内调整。进一步地，所述游动尾座沿所述主轴的轴线方向在所述床身的导轨上移动。当完成导轮装夹后，游动尾座可以锁死在导轨上，对导轮起到夹紧作用。加工完毕，游动尾座松开，导轮卸下主轴和游动尾座共同完成导轮的装夹、定位并带动导轮高速旋转。进一步地，所述导轮开槽磨具上设置有均具备在线实时监测能力的左刀具位置传感器和右刀具位置传感器。左、右刀具位置传感器可以通过对导轮开槽磨具两端外圆的检测确定导轮开槽磨具实时轴线位置，采用同样方法可测得导轮的轴线位置。上述信息可用来实现:①对刀功能:CCD检测刀具位置(用于雕刻母砂轮槽型的滚轮片刀具)，在雕刻母砂轮槽型时，自动对刀到相应位置。该功能还可用于对母砂轮槽型的修复以及对成品导轮槽型的小范围修复。②检测功能:当导轮刻槽加工完成后，利用CCD技术在线检测槽型精度；将CCD照片批量传输到工控机中做后处理，分析得出各个槽型的精度尺寸，并输出检测?艮胃。当左、右刀具位置传感器检测到磨具轴与导轮之间的不平行度超出要求范围时，机床控制系统控制左、右伺服电机和滚珠丝杠以不同的速度旋转，进而推动左、右滑台做补偿运动，使磨具轴在工进开始前达到与导轮相互平行的状态。整个过程中采用全闭环控制，以左、右刀具位置传感器实时监测的位置信号为闭环参量。进一步地，所述导轮开槽磨具为刻有多个开槽刃口的成型砂轮，作为导轮上的导线槽的切削刀具。进一步地，所述磨具轴进给装置还可以为沿工件径向移动的单滑台机构，所述单滑台上装载磨具轴，所述磨具轴由变频电机驱动。本技术所达到的有益效果是:(I) 一次进给即可完成导轮上的全部导线槽的加工，耗费工时少，加工效率显著提尚;(2) 一个导轮开槽磨具上刻有多个开槽刃口，每个刃口仅负责一个导线槽的切肩，单个刃口使用率底，因此相对于传统加工方法导轮开槽磨具使用寿命大大延长，降低了换刀频次，提高加工效率；(3) 一个导轮开槽磨具同时切削所有导线槽，不会出现单刀切削时导线槽的挤压变形现象，保证了导线槽的均匀性以及形位精度；(4)多个凹槽的轴向和径向位置误差由成型的导轮开槽磨具保证，利于导线槽加工精度的提升；(5)可加工出槽距更小的槽型，也可加工出V型槽的小角度槽型(优于现有加工技术的极限)；(6)导轮与导轮开槽磨具之间的平行度可实时监测和控制，进一步提升了导线槽的加工精度和一致性。【附图说明】附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是本技术的结构示意图；图2是磨具轴进给装置的结构示意图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1和图2所示，本技术一种导轮开槽成型磨床，包括床身I，所述床身I 一端固定有主轴箱2，所述主轴箱2内安装有用于带动待加工的导轮3旋转的主轴4 ;在所述床身I上与所述主轴箱2相对的一端设置有游动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导轮开槽成型磨床，包括床身，其特征在于，所述床身一端固定有主轴箱，所述主轴箱内安装有用于带动待加工的导轮旋转的主轴；在所述床身上与所述主轴箱相对的一端设置有游动尾座，所述游动尾座与所述主轴同轴且可以相对于所述主轴移动；在所述主轴的一侧设置有导轮开槽磨具，所述导轮开槽磨具固定安装在磨具轴上且可与所述磨具轴一起转动，所述磨具轴可相对所述床身沿所述主轴的径向移动；所述导轮开槽磨具设置有与所述导轮的凹槽共轭的槽型，所述导轮和所述导轮开槽磨具分别绕各自轴线转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛春良，李乐，尹海军，杜绍华，
申请(专利权)人：上海启先新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31