一、 切割需求

客户需要通过金刚石钨丝线将3D打印的产品从不同基板上切割分离开，基板的材质有不锈钢、铝合金、钛合金等。要求切割时线紧贴基板平面，既不伤害产品，也尽量降低基板的损耗，以便基板能尽量多的重复利用。

基板的尺寸有大有小，具体参数如下： 

1、圆形基板，D302*H35

2、方形基板描述

二、试切割打样数据

1、试切割前的装夹：客户现场打样切割时，切割的机型为DWCS30竖切机，切割打表对刀时发现，材料基板底部不是很平整，所以需要切割前，设计的工装夹具能做微调。

2、试切割过程中，观察到随着切割的进行，会不断有应力释放，出现切割端面出崩开现象，但都为外崩裂，目前分析不会出现崩开向里夹的情况，具体情况还得贵方确认。如果外崩裂不会存在夹线现象，如果崩开向里夹

可能有夹线现象，会造成卡断线的现象。

3、切割时采用的工艺参数：因初次切割，保守切割，考虑到材质为不锈钢，切割线速度控制在30m/s，试切割机器实际线切割速度可达40m/s，新款的已经能达到50m/s，但切割金属，因其材质特性不比硬脆材料，线速度不宜过高；切割进给速度的设置策略是，入刀速度、主切速度、出刀速度不同。具体是入刀速度和出刀速度低于主切速度，低速入刀保证精确切入，低速出刀为了消除线弓，防止出切断出线时切断时崩边和断线。当然，在切割过程中，也根据线弓实时调整了进给速度。切割材料的和线的接触长度长短不同，切割速度也不同。

三、方案分析

因为切割的材质为铝合金、不锈钢和钛合金，有一定硬度和黏度，我方现将三种机型切割优缺点一一罗列，供贵方评估好选择。

3.1、平切结构的优点是装夹方便快速，缺点是平切如果旋转切割，切割到材料似断非断时，分离后的产品会掉落到高速旋转的金刚石线上，有误伤产品的风险；建议选用大尺寸，搬运困难的材料可选用平切机构。

平切机构示意如下，下如仅做内部展示：

3.2、横切结构，为金刚石线水平，从材料顶端进入上往下切割，切削液可以从上浇到切割缝隙内，切割线和材料接触点位始终会有冷却液。

横切机构，材料可竖直固定在直角靠山上，可在前方再放置一块挡板，切割完成后，待线停止，取下分离后的产品和基板，然后按下线就位按钮，金刚线自动移动到待机位。适合大件，较重基板切割。

3.3、竖切机构，金刚石线竖直循环运动，材料放置在工作台上，线沿X轴方向移动切割，Y轴可用于材料切割端面调整，竖直运动，因为线竖向向下高速运动，切削液能及时进入到切缝中，切屑粉末是三种结构中更能及时排出的，不会滞留在切缝中引起堵塞造成重复切割，因此这种结构的切割表面粗糙度是三种效果更好的。当然，竖向切割也有局限性，由于下切割轮在工作台面下方，一般竖向结构的工作台比较高，大尺寸材料用这个机器不方便材料装夹，尤其采用全封闭防护罩壳的机型，操作不方便，我们建议竖切机采用半封闭防护罩壳为优；老款和市面上大多竖切机构，切割完，材料掉落接料比较头疼，我司前年设计的新型竖切结构，解决了接料等问题，具体参看下方示意图。试切割的机型为老款竖切机。

四、设计要点

根据我们对该领域的经验积累和教训，对该机床设计提供一下参考。

1、 整机材质择优选择一体铸造件，保证机床的刚性，保障机床长期使用结构稳定不变形，精度保持性稳定，金刚石线能长期保持在一个平面内高速循环运动，可大大降低钨丝金刚石线的疲劳度，提高金刚石线的使用寿命，降低加工成本。

2、 张力择优选择伺服电机张紧，虽然伺服张力成本较高，但伺服张力可联通机床数控系统数据化，比传统气动张紧的不可控，稳定性更好，响应更快，控制更精确，又可以根据不同线径参数化调节张力，实现不同需求的恒张力切割，使切割面光洁高。另外伺服张力结构为摆臂结构，比气动张力直线导轨式张紧防水防尘更好，张力模块不宜损坏。

3、 环线设计、上线简单，操作人员两分钟即可完成换线。所有母线选用钨丝线，钨丝的抗疲劳性能非常好，钨丝比钢丝可做更细的线，钨丝镀镍后再电镀金刚石颗粒，金刚石颗粒的把持力强，使机床能满足钛合金等较硬金属的切割。

4、 X轴（位移轴）和Y轴（切割轴）采用高精度滚珠丝杆和直线导轨传动，运行丝滑平稳，定位精度和重复定位精度高，择优选用机械丝杠导轨导轨，尽量避免自动化用丝杆和导轨，精度等级和耐用性不同，是设备长期稳定、精度运行的保证。

5、 工业触控屏+PLC+伺服架构，系统稳定可靠，性能强悍；操作简单，功能完善。工业触控屏和PLC更耐在恶劣环境下长期稳定运行。

6、 吸取三年疫情时期，无法为客户提供机器维护服务的教训，新款机床设计了物理网功能，通过授权，厂家可以远程对机床进行维护，远程示教，远程系统升级，远程故障诊断等，有效提示效能和对设备全生命周期管理。

今科技术

党晋（联系方式：177-9889-6369）

2025年9月23日