多线切割机主轴支承三角架的优化设计

发布时间：2024-05-13 20:26

　　多线切割机是半导体材料切割行业的主导设备,而多线切割机主轴系统的动力学特性对半导体晶片的加工质量具有较大影响。其中主轴系统中的三角架作为支承主轴的载体,其动力学性能的优劣直接影响主轴系统整体性能的好坏。使用Solid Works软件建立了三角架模型,并通过ANSYS软件进行静力和模态分析,找出了三角架刚度的不足。通过对三角架连接梁的多目标优化设计和对三角架前支承板的轻量化设计,最终在降低三角架质量的同时,提高了其动静态性能。

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【部分图文】：

图1多线切割机工作原理图

在如今市场上，三主轴(即3个加工辊)结构的多线切割机应用最为广泛。其工作原理如图1所示，一根来自放线辊的金属切割线，经过一系列导向和张紧机构后缠绕在3个加工辊表面，形成等间距的密布切割线网，同时工作台的上升将待切件推向切割线网，通过高速运动的切割线带动附着在切割丝上的金刚砂刃口对....

图2多线切割机主轴系统三维模型

多线切割机的主轴、轴承箱及其支承结构(三角架)等零部件构成一个多线切割机主轴系统，三维模型如图2所示。其中三角架结构是保证主轴稳定运行的关键结构，也是目前采用最多的多线切割机主轴系统支承方式。因此，要保障多线切割的加工质量，对三角架动静态性能需要较高的要求。在多线切割机工作过程中....

图3三角架三维模型

依据某型号的多线切割机尺寸参数，使用SolidWorks建立的三角架模型如图3所示。一些小特征对整体模型的动静态特性影响较小，为了有限元建模分析的方便，对细小结构(如倒角、螺纹孔等)进行了合理的简化[10]。根据三角架上各部分结构特征的不同，将三角架分为3部分:前支承板、后支承板....

图4三角架静力仿真云图

进行静力分析，三角架等效应力和变形云图如图4所示。最大变形位置在前支承板上，最大总体变形为0.053944mm。最大等效应力处位于连接梁上，最大应力为11.94MPa。根据《机械设计手册》可知，三角架材料QT450的抗拉强度为450MPa，远远大于最大等效应力。主轴系统的....

本文编号：3972666