多線切割機(jī)是半導(dǎo)體材料切割行業(yè)的主導(dǎo)設(shè)備,而多線切割機(jī)主軸系統(tǒng)的動力學(xué)特性對半導(dǎo)體晶片的加工質(zhì)量具有較大影響。其中主軸系統(tǒng)中的三角架作為支承主軸的載體,其動力學(xué)性能的優(yōu)劣直接影響主軸系統(tǒng)整體性能的好壞。使用Solid Works軟件建立了三角架模型,并通過ANSYS軟件進(jìn)行靜力和模態(tài)分析,找出了三角架剛度的不足。通過對三角架連接梁的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)和對三角架前支承板的輕量化設(shè)計(jì),最終在降低三角架質(zhì)量的同時,提高了其動靜態(tài)性能。

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【部分圖文】：

圖1多線切割機(jī)工作原理圖

在如今市場上，三主軸(即3個加工輥)結(jié)構(gòu)的多線切割機(jī)應(yīng)用最為廣泛。其工作原理如圖1所示，一根來自放線輥的金屬切割線，經(jīng)過一系列導(dǎo)向和張緊機(jī)構(gòu)后纏繞在3個加工輥表面，形成等間距的密布切割線網(wǎng)，同時工作臺的上升將待切件推向切割線網(wǎng)，通過高速運(yùn)動的切割線帶動附著在切割絲上的金剛砂刃口對....

圖2多線切割機(jī)主軸系統(tǒng)三維模型

多線切割機(jī)的主軸、軸承箱及其支承結(jié)構(gòu)(三角架)等零部件構(gòu)成一個多線切割機(jī)主軸系統(tǒng)，三維模型如圖2所示。其中三角架結(jié)構(gòu)是保證主軸穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，也是目前采用最多的多線切割機(jī)主軸系統(tǒng)支承方式。因此，要保障多線切割的加工質(zhì)量，對三角架動靜態(tài)性能需要較高的要求。在多線切割機(jī)工作過程中....

圖3三角架三維模型

依據(jù)某型號的多線切割機(jī)尺寸參數(shù)，使用SolidWorks建立的三角架模型如圖3所示。一些小特征對整體模型的動靜態(tài)特性影響較小，為了有限元建模分析的方便，對細(xì)小結(jié)構(gòu)(如倒角、螺紋孔等)進(jìn)行了合理的簡化[10]。根據(jù)三角架上各部分結(jié)構(gòu)特征的不同，將三角架分為3部分:前支承板、后支承板....

圖4三角架靜力仿真云圖

進(jìn)行靜力分析，三角架等效應(yīng)力和變形云圖如圖4所示。最大變形位置在前支承板上，最大總體變形為0.053944mm。最大等效應(yīng)力處位于連接梁上，最大應(yīng)力為11.94MPa。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可知，三角架材料QT450的抗拉強(qiáng)度為450MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大等效應(yīng)力。主軸系統(tǒng)的....

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