CN103962635B - 高速精密金属切断圆锯机及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速精密金属切断圆锯机及其方法。它由机架、翻料装置、动力装置、传动装置、送料装置、切割装置、主夹装置、PLC工控电器八大部分组成；其中，机架部分包括机座、机台、导轨，动力装置包括三相交流电机、切割伺服电机，传动装置包括 X方向螺杆、三级齿轮减速器、Y方向螺杆，送料装置包括滑座、杠杆夹紧机构、送料液压推杆，切割装置包括圆锯刀片、清洗装置、刀架护罩，主夹装置包括Z向主夹液压推杆、X向主夹液压推杆。本发明使用方法简单，对工人的技术水平要求低，采用PLC程序控制，传感器检测反馈，加工可靠性和生产效率大幅提高，适用于多种金属材料的不同形式的切割要求。
Description
技术领域
本发明属于圆锯切割机械领域，具体涉及一种高速精密金属切断圆锯机及其方法。
背景技术
金属的切断是机械制造加工领域的第一道工序，加工需求量很大。圆锯机采用圆锯片切割实圆棒、圆管、实方棒等金属材料。现有的圆锯机进行切割时，一方面圆锯片强度不够，容易在加工过程中产生损坏，影响加工精度，使得金属材料表面光滑度不够，产生毛刺等现象；另一方面传统圆锯切断机采用半自动送料方式，需要人工送料操作，而且也无法适用于不同截面和长度的工件，使得加工效率很低，难以满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高速精密金属切断圆锯机及其方法。
高速精密金属切断圆锯机包括机架、翻料装置、动力装置、传动装置、送料装置、切割装置、主夹装置、PLC工控电器；其中，机架部分包括机座、机台、导轨，动力装置包括三相交流电机、切割伺服电机，传动装置包括 X方向螺杆、三级齿轮减速器、Y方向螺杆，送料装置包括滑座、杠杆夹紧机构、送料液压推杆，切割装置包括圆锯刀片、清洗装置、刀架护罩，主夹装置包括Z向主夹液压推杆、X向主夹液压推杆；机台、齿轮减速器和三相交流电机通过螺栓固定在机座上，机台上连接有Z向主夹液压推杆和X向主夹液压推杆，齿轮减速器的输入轴与三相交流电机的输出轴通过传动带相连，Y方向螺杆通过轴承固定于机座上，切割伺服电机通过螺栓固定在机台上部，X方向螺杆一端与切割伺服电机相连，X方向螺杆另一端通过轴承固定于齿轮减速器的顶部支架上，刀架护罩分为左、右护罩，圆锯刀片与齿轮减速器输出轴配合连接，安装在左、右护罩之间，并留有适当间隙供油润滑，清洗装置通过螺栓固定刀架护罩外侧，整个刀架护罩通过螺栓固定在齿轮减速器外侧，杠杆夹紧机构和夹紧液压推杆通过螺栓固定在滑座上，滑座通过通孔套在导轨上并与Y方向螺杆配合连接，PLC工控电器与送料装置、主夹装置、动力装置连接。
所述的刀架护罩与圆锯刀片间的间隙不超过2μm。所述的圆锯刀片采用陶瓷刀头。所述的机座上固定设有七个光电传感器。
1）待切断工件由曲柄连杆机构翻料并顶进工作区域后，送料装置在送料液压推杆的作用下，通过杠杆夹紧机构将工件夹紧；
2）工件夹紧后，Y方向螺杆转动，使得与之相配合的滑座向切割区域滑动，并将夹紧的工件送入切割区域；
3）到达指定位置后，Z向主夹液压推杆和X向主夹液压推杆从两个方向将工件夹紧；
4）送料装置松开工件，复位准备下一次工作；
5）圆锯刀片开始高速旋转，转速为60～140r/min,切割伺服电机正转，转速为1500r/min，带动X方向螺杆旋转，进而带动刀架护罩与圆锯刀片整体向工件移动并切断工件；
6）完成切割后，切割伺服电机反转，转速为1500r/min，刀架护罩与圆锯刀片复位。
使用本发明的有益效果体现在于：与现有技术相比，本发明采用全自动送料装置，根据程序设定自动切割，大大减小工人操作难度，提高工作效率。另外圆锯刀片强度大，刀头硬度高，更适合高精度高速度的金属切断，同时刀头不易磨损，寿命更长。整机结构坚固，刚度强，振动小，提高工作的精度。
附图说明
图1为高速精密金属切断圆锯机的正视立体示意图；
图2为高速精密金属切断圆锯机的侧视立体示意图；
图中，圆锯刀片1、清洗装置2、机座3、三相交流电机4、刀架护罩5、Z向主夹液压推杆6、切割伺服电机7、X向主夹液压推杆8、X方向螺杆9、三级齿轮减速器10、滑座11、杠杆夹紧机构12、导轨13、Y方向螺杆14、送料液压推杆15、机台16。
具体实施方式
如图1、2所示，高速精密金属切断圆锯机包括机架、翻料装置、动力装置、传动装置、送料装置、切割装置、主夹装置、PLC工控电器；其中机架部分包括机座3、机台16、导轨13，动力装置包括三相交流电机4、切割伺服电机7，传动装置包括X方向螺杆9、三级齿轮减速器10、Y方向螺杆14，送料装置包括滑座11、杠杆夹紧机构12、送料液压推杆15，切割装置包括圆锯刀片1、清洗装置2、刀架护罩5，主夹装置包括Z向主夹液压推杆6、X向主夹液压推杆8；机台16、齿轮减速器10和三相交流电机4通过螺栓固定在机座3上，机台16上连接有Z向主夹液压推杆6和X向主夹液压推杆8，齿轮减速器10的输入轴与三相交流电机4的输出轴通过传动带相连，Y方向螺杆14通过轴承固定于机座3上，切割伺服电机7通过螺栓固定在机台16上部，X方向螺杆9一端与切割伺服电机7相连，X方向螺杆9另一端通过轴承固定于齿轮减速器的顶部支架上，刀架护罩5分为左、右护罩，圆锯刀片1与齿轮减速器输出轴配合连接，安装在左、右护罩之间，并留有适当间隙供油润滑，清洗装置2通过螺栓固定刀架护罩5外侧，整个刀架护罩5通过螺栓固定在齿轮减速器10外侧，杠杆夹紧机构12和送料液压推杆15通过螺栓固定在滑座11上，滑座11通过通孔套在导轨13上并与Y方向螺杆14配合连接，PLC工控电器与送料装置、主夹装置、动力装置连接。
所述的刀架护罩5与圆锯刀片1间的间隙不超过2μm。所述的圆锯刀片1采用陶瓷刀头。所述的机座3上固定设有七个光电传感器用以控制送料装置的位置和送料长度。
高速精密金属切断方法包括以下步骤：
1）待切断工件由曲柄连杆机构翻料并顶进工作区域后，送料装置在送料液压推杆15的作用下，通过杠杆夹紧机构12将工件夹紧；
2）工件夹紧后，Y方向螺杆14转动，使得与之相配合的滑座11向切割区域滑动，并将夹紧的工件送入切割区域；
3）到达指定位置后，Z向主夹液压推杆6和X向主夹液压推杆(8)从两个方向将工件夹紧；
4）送料装置松开工件，复位准备下一次工作；
5）圆锯刀片1开始高速旋转，转速为60～140r/min,切割伺服电机7正转，转速为1500r/min，带动X方向螺杆9旋转，进而带动刀架护罩5与圆锯刀片1整体向工件移动并切断工件；
6）完成切割后，切割伺服电机7反转，转速为1500r/min，刀架护罩5与圆锯刀片1复位。
Claims (5)
1. 一种高速精密金属切断圆锯机，其特征在于包括机架、翻料装置、动力装置、传动装置、送料装置、切割装置、主夹装置、PLC工控电器；其中，机架包括机座（3）、机台（16）、导轨（13），动力装置包括三相交流电机（4）、切割伺服电机（7），传动装置包括X方向螺杆（9）、三级齿轮减速器（10）、Y方向螺杆（14），送料装置包括滑座（11）、杠杆夹紧机构（12）、送料液压推杆（15），切割装置包括圆锯刀片（1）、清洗装置（2）、刀架护罩（5），主夹装置包括Z向主夹液压推杆(6)、X向主夹液压推杆(8)；机台（16）、齿轮减速器（10）和三相交流电机（4）通过螺栓固定在机座（3）上，机台（16）上连接有Z向主夹液压推杆(6)和X向主夹液压推杆(8)，齿轮减速器（10）的输入轴与三相交流电机（4）的输出轴通过传动带相连，Y方向螺杆（14）通过轴承固定于机座（3）上，切割伺服电机（7）通过螺栓固定在机台（16）上部，X方向螺杆（9）一端与切割伺服电机（7）相连，X方向螺杆（9）另一端通过轴承固定于齿轮减速器的顶部支架上，刀架护罩（5）分为左、右护罩，圆锯刀片（1）与齿轮减速器输出轴配合连接，安装在左、右护罩之间，清洗装置（2）通过螺栓固定于刀架护罩（5）外侧，刀架护罩（5）通过螺栓固定在齿轮减速器（10）外侧，杠杆夹紧机构（12）和送料液压推杆（15）通过螺栓固定在滑座（11）上，滑座（11）通过通孔套在导轨（13）上并与Y方向螺杆（14）配合连接，PLC工控电器与送料装置、主夹装置、动力装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速精密金属切断圆锯机，其特征在于所述的刀架护罩（5）与圆锯刀片（1）间的间隙不超过2μm。
3.根据权利要求1所述的一种高速精密金属切断圆锯机，其特征在于所述的圆锯刀片（1）采用陶瓷刀头。
4.根据权利要求1所述的一种高速精密金属切断圆锯机，其特征在于所述的机座（3）上固定设有7个光电传感器。
5.一种实施如权利要求1所述圆锯机的高速精密金属切断方法，其特征在于包括以下步骤：
1）待切断工件由曲柄连杆机构翻料并顶进工作区域后，送料装置在送料液压推杆（15）的作用下，通过杠杆夹紧机构（12）将工件夹紧；
2）工件夹紧后，Y方向螺杆（14）转动，使得与之相配合的滑座（11）向切割区域滑动，并将夹紧的工件送入切割区域；
3）到达指定位置后，Z向主夹液压推杆(6)和X向主夹液压推杆(8)从两个方向将工件夹紧；
4）送料装置松开工件，复位准备下一次工作；
5）圆锯刀片（1）开始高速旋转，转速为60～140r/min,切割伺服电机（7）正转，转速为1500r/min，带动X方向螺杆（9）旋转，进而带动刀架护罩（5）与圆锯刀片（1）整体向工件移动并切断工件；
6）完成切割后，切割伺服电机（7）反转，转速为1500r/min，刀架护罩（5）与圆锯刀片（1）复位。
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