CN104475550B - 锉刀及剁刀与送料机构的联动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剁刀与送料机构的联动控制方法，包括步骤：1)获取凸轮的接触区间和送料区间，接触区间为剁刀切入工件表面至其离开工件表面时所对应的凸轮的角度区间，送料区间为剁刀离开工件表面至下一次接触工件表面时所对应的凸轮的角度区间；2)根据凸轮的转速和送料区间得出剁刀的剁齿周期；3)根据剁齿周期和锉纹间距得出预定送料速度；4)在凸轮处于接触区间内时，控制送料机构停止送料；5)在凸轮处于送料区间时，控制送料机构以预定送料速度输送工件。该联动控制方法可有效提高产品锉纹的锋利度并有效提高产品的使用寿命。本发明还公开了一种锉刀，该锉刀在生产过程中，剁刀与送料机构采用上述联动控制方法进行控制。

Description

锉刀及剁刀与送料机构的联动控制方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种锉刀及锉纹加工中剁刀与送料机构的联动控制方法。

背景技术

目前，锉刀上锉纹的加工普遍采用机械靠模的方法加工，这种机械靠模的加工方法中，剁刀02与送料机构之间是相对独立的，剁刀02仅仅根据送料机构的送料速度确定剁齿节拍，以便控制锉刀上的齿痕间距，送料机构的送料方式为连续送料，即在剁刀切入工件01的同时，工件01依然被送料机构向前送出。

这种连续的送料方式，从剁刀02切入工件01表面到剁刀02离开工件01表面的整个过程中，工件01与剁刀02之间始终存在着水平方向的相对运动，这就导致剁刀02对工件01有一个与工件01运动方向相反的力，从而引起锉纹的前角变大，并且主锉纹呈凸起状，如图1中的辅锉纹03的前角已经变大，图2中的主锉纹04的中部呈弧状突起，这将导致后续的产品存在锋利度不够以及产品寿命较短的问题。

因此，如何能够避免加工出的锉纹前角变大以及主锉纹凸起的情况出现，以提高锉纹的锋利度并能够有效提高产品的使用寿命是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种剁刀与送料机构的联动控制方法，以便能够避免加工出的锉纹前角变大以及主锉纹凸起的情况出现，从而提高锉纹的锋利度并有效提高产品的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种在加工过程中，剁刀和送料机构采用上述剁刀与送料机构的联动控制方法进行控制的锉刀。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种剁刀与送料机构的联动控制方法，用于锉刀上锉纹的加工过程中，所述剁刀由凸轮带动升起，并在自重和弹簧的作用下下落，该联动控制方法包括步骤：

1)获取凸轮的接触区间和送料区间，所述接触区间为剁刀切入工件表面至其离开所述工件表面时所对应的凸轮的角度区间，所述送料区间为所述剁刀离开所述工件表面至下一次接触所述工件表面时所对应的凸轮的角度区间；

2)根据所述凸轮的转速和所述送料区间得出所述剁刀的剁齿周期；

3)根据所述剁齿周期和锉纹间距得出预定送料速度；

4)在所述凸轮处于接触区间内时，控制所述送料机构停止送料；

5)在所述凸轮处于送料区间时，控制所述送料机构以预定送料速度输送所述工件。

优选地，所述凸轮由电机带动旋转，且所述凸轮的接触区间和送料区间由设置在所述电机中的旋转编码器获取。

本发明还公开了一种锉刀，该锉刀在加工过程中，剁刀与送料机构采用如上任意一项公开的剁刀与送料机构的联动控制方法进行控制。

由以上技术方案可以看出，本发明中所公开的剁刀与送料机构的联动控制方法，确定了凸轮的接触区间和送料区间，在凸轮旋转至接触区间内时，剁刀与工件始终是处于接触状态的，剁刀或由浅至深切入工件表面，或由深至浅离开工件表面，在凸轮处于该角度区间内时控制送料机构停止送料，这就有效避免了剁刀与工件接触过程中工件继续向前运动，从而保证剁刀能够将锉纹切出锋利的前角，避免前角变大或者主锉纹出现弧形凸起；而当凸轮处于送料区间时，剁刀将离开工件表面，在凸轮处于该角度区间内时，控制送料机构以预定速度送料，并且在凸轮进入接触区间时送料停止，在该段时间内送料机构将带动工件向前移动一个锉纹间距的距离，以便实现剁刀对下一锉纹的加工。

可见，本发明所公开的剁刀与送料机构的联动控制方法中，送料机构为间歇式送料，当剁刀与工件接触时停止送料，剁刀离开工件表面时开始送料，这就有效避保证了锉纹前角的锋利度并有效提高了锉刀的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中辅锉纹的加工示意图；

图2为现有技术中主锉纹的加工示意图；

图3为本发明实施例中辅锉纹的加工示意图；

图4为本发明实施例中主锉纹的加工示意图。

其中，

1为工件，2为剁刀，3为辅锉纹，4为主锉纹。

具体实施方式

本发明的核心之一在于提供一种剁刀与送料机构的联动控制方法，以便能够避免加工出的锉纹前角变大以及主锉纹凸起的情况出现，从而提高锉纹的锋利度并有效提高产品的使用寿命。

本发明的另一核心在于提供一种锉刀，该锉刀在加工过程中，剁刀和送料机构采用上述剁刀与送料机构的联动控制方法进行控制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中所公开的剁刀与送料机构的联动控制方法，用于锉刀上锉纹的加工过程中，其中剁刀2由凸轮带动升起，并在自重和弹簧的作用下下落，该控制方法主要包括以下几个步骤：

1)确定并获取凸轮的接触区间和送料区间，其中接触区间为剁刀2切入工件1表面至其离开工件1表面时所对应的凸轮的角度区间，送料区间为剁刀2离开工件1表面至下一次剁刀接触工件1表面时所对应的凸轮的角度区间；

本领域技术人员容易理解的是，由于带动剁刀2的凸轮通常是由电机带动进行连续旋转，经过凸轮的传动，将电机的旋转运动转换为剁刀2沿在竖直方向上周期性的直线往复运动，基于该种机构原理，可以确定从剁刀2切入工件1表面至剁刀2离开工件1表面凸轮所转过的角度区间，该区间即为接触区间；在360°范围内，除去接触区间，就应当为剁刀2从上一次离开工件1表面至下一次接触工件1表面时，凸轮所转过的角度区间，在该区间内，剁刀2与工件1分离，没有任何接触。

2)根据凸轮的转速和送料区间得出剁刀2的剁齿周期；

所谓剁齿周期具体是指剁刀2从离开工件1表面至下一次与工件1表面接触所经历的时间，由于送料区间所对应的角度值已经确定，因此在凸轮转速已知的情况下，可以计算得出剁齿周期。

实际上，凸轮转速是设计人员或者客户自行设定的期望值，在进行锉纹加工机械设计时，需要根据期望值进行其他机构的设计，根据凸轮传动机理，凸轮在将剁刀2机构带到最高点后，凸轮继续旋转，而剁刀2此时则与凸轮分离，并在自身重力和弹簧的作用下加速下落，在进行设计时，设计人员需要考虑两种极端情况，一种是当剁刀2被凸轮带动到最高点后，凸轮的旋转速度不应当过小，否则凸轮将可能对此时下落的剁刀2产生一定的支撑作用，影响剁刀2冲击工件表面的速度，使锉纹变浅；另外一种是凸轮的旋转速度也不应当过大，否则在剁刀2还没有完全落到最低点时，凸轮的下一个周期已经到来，此时剁刀2将会重新被凸轮带回顶点，导致剁刀2无法运动到最低点，也影响锉纹的深度。

由于凸轮的转速是用户或者设计人员自行设定的期望值，因而需要通过改变剁刀2的下落加速度来使其适应凸轮本身的转速，剁刀2下落的加速度可以通过调节弹簧的弹力大小来实现。

3)根据剁齿周期和锉纹间距得出预定送料速度；

由于剁齿周期已经确定，而锉纹间距是已知量，因而预定送料速度可以通过锉纹间距与剁齿周期的比值得出；

4)在凸轮处于接触区间内时，控制送料机构停止送料；

5)在凸轮处于送料区间内时，控制送料机构以预定送料速度输送工件1。

由以上实施例中可以看出，本发明中所公开的剁刀2与送料机构的联动控制方法中，确定了凸轮的接触区间和送料区间，在凸轮旋转至接触区间内时，剁刀2与工件1始终是处于接触状态的，剁刀2或由浅至深切入工件1表面，或由深至浅离开工件1表面，在凸轮处于该角度区间内时控制送料机构停止送料，这就有效避免了剁刀2与工件1接触过程中工件1继续向前运动，从而保证剁刀2能够将锉纹切出锋利的前角，避免前角变大或者主锉纹出现弧形凸起；而当凸轮处于送料区间时，剁刀2将离开工件1表面，在凸轮处于该角度区间内时，控制送料机构以预定速度送料，并且在凸轮进入接触区间时送料停止，在该段时间内送料机构将带动工件1向前移动一个锉纹间距的距离，以便实现剁刀2对下一锉纹的加工。

本发明所公开的剁刀2与送料机构的联动控制方法中，送料机构为间歇式送料，当剁刀2与工件1接触时停止送料，剁刀2离开工件1表面时开始送料，这就有效避保证了锉纹前角的锋利度并有效提高了锉刀的使用寿命。

请参考图3和图4，采用本发明所公开的剁刀与送料机构联动控制方法后，所加工出的锉纹中辅锉纹3的前角明显锋利，前角为一个确定值，并没有逐渐变大的趋势，主锉纹4的中间也并未出现弧形凸起，而是平面结构，这一方面有效提高了锉刀的锋利度，另一方面有效提高了锉刀的使用寿命。

由于凸轮是有电机带动旋转的，因而可以在电机中设置旋转编码器，凸轮的接触区间和送料区间可以有旋转编码器获取，另外还需设置一个零点开关，以便使凸轮每旋转一圈就经过零点开关一次，同时将旋转编码器的反馈脉冲计数清零。

本领域技术人员可以理解的是，剁刀2每次切入工件1表面以及每次离开工件1表面时所对应的凸轮位置理论上为确定的点，但是实际生产过程中，考虑到电机转速波动以及负载变化等因素，实际上剁刀2切入工件1表面时所对应的凸轮位置是一个较小的范围值，该范围值与理论接触区间的起点值之间的偏差在1°左右，同理，剁刀2离开工件1表面位置时所对应的凸轮位置也是一个较小的范围值，该范围值与理论接触区间的终点值之间的偏差也在1°左右，因此在确定接触区间时，起点和终点位置可以进行1°左右的微量浮动。

本发明中还公开了一种锉刀，该锉刀在加工过程中，剁刀2与送料机构采用了上述实施例中所公开的剁刀与送料机构的联动控制方法进行控制。

由于采用了上述剁刀与送料机构的联动控制方法进行剁刀和送料机构的控制，因而加工出的锉刀具有锉纹锋利，使用寿命长的优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种剁刀与送料机构的联动控制方法，用于锉刀上锉纹的加工过程中，所述剁刀由凸轮带动升起，并在自重和弹簧的作用下下落，其特征在于，包括步骤：

1)获取凸轮的接触区间和送料区间，所述接触区间为剁刀切入工件表面至其离开所述工件表面时所对应的凸轮的角度区间，所述送料区间为所述剁刀离开所述工件表面至下一次接触所述工件表面时所对应的凸轮的角度区间；

2)根据所述凸轮的转速和所述送料区间得出所述剁刀的剁齿周期；

3)根据所述剁齿周期和锉纹间距得出预定送料速度；

4)在所述凸轮处于接触区间内时，控制所述送料机构停止送料；

5)在所述凸轮处于送料区间时，控制所述送料机构以预定送料速度输送所述工件。

2.根据权利要求1所述的剁刀与送料机构的联动控制方法，其特征在于，所述凸轮由电机带动旋转，且所述凸轮的接触区间和送料区间由设置在所述电机中的旋转编码器获取。

3.一种锉刀，其特征在于，在所述锉刀的加工过程中，剁刀与送料机构采用如权利要求1或2中所述的剁刀与送料机构的联动控制方法进行控制。