CN105108232B - 一种带锯床摇摆式锯切进给方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带锯床摇摆式锯切进给方法。为了提高现有带锯床的锯切效率和精度，减小锯切负载，需要研制一种摇摆锯切方法。本发明采用的带锯床摇摆式锯切进给装置的驱动装置驱动摇摆台；摇摆台固定在支撑轴上，其上安装夹紧液压缸和夹具；编码器测量摇摆台的摇摆角度和摇摆角速度；夹紧液压缸上装有压力传感器。本发明锯切方法：底座支架固定于锯床的工作台面上；夹紧液压缸推动夹具的活动端，将工件夹紧在摇摆台上；驱动装置驱动摇摆台绕底座支架摇摆；带锯床对工件锯切；工件在摇摆台带动下摇摆，使得锯条锯切工件的方向和角度时刻变化，从而实现工件的摇摆锯切。本发明实现工件的摇摆锯切，降低了切削负载，保护锯条，减少功耗。

Description

一种带锯床摇摆式锯切进给方法
技术领域
本发明属于锯切机床领域，具体涉及一种带锯床摇摆式锯切进给方法。
背景技术
带锯床是装备制造工业的基本生产手段，是材料加工的主要设备之一。带锯床以其加工精度高，材料损失少，生产率高等特点，广泛应用于钢铁、机械、汽车、造船和航空航天等各个领域。摇摆锯切是指在锯切过程中给锯条锯架或者工件加上一种连续发生的可控制的有规律摇摆运动，以此来改变时刻变换锯切方向的切削方法。随着科学和工业的不断发展，摇摆锯切技术以其减小切削力和功率消耗，延长锯条使用寿命，提高生产效率，提高加工精度和表面质量等优势，得到越来越广泛的研究与应用。为了提高现有带锯床实际锯切过程中锯切效率，锯切精度，减小锯切负载，需要研制一种摇摆锯切装置。因此，对一种带锯床摇摆式锯切进给装置及方法的研究具有十分重要的意义。
目前，在相关领域，并没有基于金属切削卧式带锯床的机械式摇摆锯切方法及装置。如专利号为CN201520066634(授权公告号CN204470708U，授权公告日2015年7月15日)公开了一种锯床，尤其涉及一种70度旋转卧式带锯床，包括底座、固定在底座上的支撑架、电气装置和液压装置以及连接在支撑架上的锯架机构，所述支撑架顶部中心位置设有回转中心装置，所述锯架机构通过一转动支架与回转中心装置的中心转轴连接，所述回转中心装置一侧设有伺服电机，所述伺服电机通过一小齿轮和一大齿轮驱动连接中心转轴，所述回转中心装置另一侧设有锁紧大齿轮转动的锁紧油缸。但是该装置实现的是锯架摇摆，耗能大，摇摆结构复杂，不适合小型工件锯切。又如申请号为CN201220678828的专利(申请公布号CN202964936U，申请公布日2013年06月05日)公开了一种硅棒旋转锯切锯床，该新型旋转锯切锯床包括底座、操作台、液压装置、电气装置、设置在底座上的工作台和锯架以及设置在底座一侧的料架，所述锯架上设有张紧装置和导向装置，所述料架上设有旋转装置和驱动旋转装置的驱动装置，所述旋转装置一侧设有卡盘，所述卡盘的位置与锯架上主传动装置的位置相配合，所述底座上还设有用于抬升工件的托抬和用于配合托台的托轮。但该装置并不适用于金属带锯床的摇摆锯切的实际工况，采用此技术在带锯条上施加摇摆并不能有效提高带锯床锯切效率。故该装置不能用于实现金属带锯床的摇摆锯切。
发明内容
本发明的目的是针对现有旋转锯切技术的不足，提出一种带锯床摇摆式锯切进给装置及方法，可实现摆幅0～35°可调的摇摆装置。
本发明采用的带锯床摇摆式锯切进给装置包括驱动装置、摇摆装置和支撑装置；所述的支撑装置包括支撑轴和底座支架；所述的支撑轴通过轴承支承在底座支架上；所述的驱动装置驱动摇摆装置绕支撑轴摆动。所述的摇摆装置包括压力传感器、夹紧液压缸、编码器和摇摆台；所述摇摆台的一端固定在支撑轴上，另一端底部设有支座；摇摆台上安装夹紧液压缸和夹具；所述夹具的活动端与摇摆台中心处开设的导轨构成滑动副，并与夹紧液压缸的活塞固定；所述的编码器装在支撑轴上，用于测量摇摆台的摇摆角度和摇摆角速度；所述的夹紧液压缸上装有压力传感器；所述压力传感器和编码器的输出端均与控制器连接，实时反馈数据给控制器。所述驱动装置包括控制器、电机和凸轮；所述的控制器控制电机；所述的凸轮固定在电机的输出轴上，并与摇摆台的底部构成凸轮副。
本发明具体步骤如下：
步骤一、底座支架固定于锯床的工作台面上；油泵带动夹紧液压缸推动夹具的活动端，将工件夹紧在摇摆台上；夹紧液压缸上的压力传感器将压力数据实时传送给控制器。
步骤二、启动电机，驱动凸轮做周转运动，使摇摆台绕底座支架摇摆，从而使工件产生摇摆运动；编码器实时监测摇摆台的摇摆角度和摇摆速度，并将参数反馈给控制器；控制器控制电机转速。
步骤三、启动带锯床，对工件进行锯切；工件在摇摆台带动下摇摆，使得锯条锯切工件的方向和角度时刻变化，从而实现工件的摇摆锯切。
所述的底座支架两侧各设有一个耳环，支撑轴的两端均通过轴承支承在底座支架的两个耳环上。
所述的摇摆台由钢材制成。
本发明的优点是：
1、本发明通过工件摇摆，使得参与锯切的锯齿个数始终保持在一定数量可控范围内，一方面降低了切削负载，保护锯条，减少功耗；另一方面也实现了小功率锯床可以锯切大尺寸工件。工件的摇摆频率和幅值参数还可以根据实际要求，简单便捷的实现调整。
2、本发明装置结构简单、紧凑，可靠性高，方便使用。
3、本发明装置便于与带锯床安装配合，适合于现场环境要求，便于检查维修与升级。
4、本发明装置各部件方便生产，生产成本低，通用性好，便于推广。
附图说明
图1为实施例1中本发明装置的整体结构立体图；
图2为本发明装置安装于锯床上的结构示意图；
图3-1和图3-2为实施例1中本发明装置在工作过程中的两个极限位置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，一种带锯床摇摆式锯切进给装置4，包括驱动装置、摇摆装置和支撑装置；支撑装置包括支撑轴4-8和底座支架4-10；底座支架4-10两侧各设有一个耳环，支撑轴4-8的两端均通过轴承支承在底座支架4-10的两个耳环上。
摇摆装置包括压力传感器4-5、夹紧液压缸4-6、编码器4-7和摇摆台4-9；摇摆台4-9的一端固定在支撑轴4-8上，另一端底部设有支座；摇摆台由钢材制成；摇摆台上安装夹紧液压缸4-6和夹具；夹具的活动端与摇摆台中心处开设的导轨构成滑动副，并与夹紧液压缸4-6的活塞固定；工件通过夹具夹紧在摇摆台；编码器4-7装在支撑轴4-8上，用于测量摇摆台4-9的摇摆角度和摇摆角速度；夹紧液压缸4-6上装有压力传感器4-5；压力传感器4-5和编码器4-7的输出端均与控制器4-1连接，实时反馈数据给控制器。
驱动装置可以采用实施例1和实施例2中的不同结构形式。
实施例1
驱动装置包括控制器4-1、电磁阀4-2、节流阀4-3和伸缩摇摆油缸4-4；伸缩摇摆油缸4-4的活塞杆与摇摆台4-9的支座铰接，其缸筒铰接在底座支架4-10上；控制器4-1控制电磁阀4-2的换向，并控制节流阀4-3的流量和压力；电磁阀4-2控制伸缩摇摆油缸4-4的伸缩，节流阀4-3控制伸缩摇摆油缸4-4的运动速度和行程；
实施例2
驱动装置包括控制器4-1、电机和凸轮；控制器4-1控制电机；凸轮固定在电机的输出轴上，并与摇摆台4-9的底部构成凸轮副。
如图2、3-1和3-2所示，实施例1中的带锯床摇摆式锯切进给装置4实现锯切的方法，具体步骤如下：
步骤一、底座支架4-10通过内六角螺钉固定于锯床的工作台面上；油泵带动夹紧液压缸4-6推动夹具的活动端，将工件夹紧在摇摆台4-9上；夹紧液压缸上的压力传感器将压力数据实时传送给控制器。
步骤二、油泵带动伸缩摇摆油缸4-4伸缩运动，使摇摆台绕底座支架摇摆，从而使工件产生摇摆运动；编码器实时监测摇摆台4-9的摇摆角度和摇摆速度，并将参数反馈给控制器；控制器控制控制电磁阀4-2和节流阀4-3动作，电磁阀4-2控制伸缩摇摆油缸4-4的伸缩，节流阀4-3控制伸缩摇摆油缸4-4的运动速度和行程。
步骤三、启动带锯床1，对工件进行锯切(锯条2可沿导向柱3上、下滑动)；工件在摇摆台带动下摇摆，使得锯条2锯切工件的方向和角度时刻变化，从而实现工件的摇摆锯切。
实施例2中的带锯床摇摆式锯切进给装置4实现锯切的方法，具体步骤如下：
步骤一、底座支架4-10通过内六角螺钉固定于锯床的工作台面上；油泵带动夹紧液压缸4-6推动夹具的活动端，将工件夹紧在摇摆台4-9上；夹紧液压缸上的压力传感器将压力数据实时传送给控制器。
步骤二、启动电机，驱动凸轮做周转运动，使摇摆台绕底座支架摇摆，从而使工件产生摇摆运动；编码器实时监测摇摆台4-9的摇摆角度和摇摆速度，并将参数反馈给控制器；控制器控制电机转速。
步骤三、启动带锯床1，对工件进行锯切；工件在摇摆台带动下摇摆，使得锯条2锯切工件的方向和角度时刻变化，从而实现工件的摇摆锯切。

Claims (3)

1.一种带锯床摇摆式锯切进给方法，其特征在于：该方法采用的带锯床摇摆式锯切进给装置，包括驱动装置、摇摆装置和支撑装置，所述的支撑装置包括支撑轴和底座支架；所述的支撑轴通过轴承支承在底座支架上；所述的驱动装置驱动摇摆装置绕支撑轴摆动；所述的摇摆装置包括压力传感器、夹紧液压缸、编码器和摇摆台；所述摇摆台的一端固定在支撑轴上，另一端底部设有支座；摇摆台上安装夹紧液压缸和夹具；所述夹具的活动端与摇摆台中心处开设的导轨构成滑动副，并与夹紧液压缸的活塞固定；所述的编码器装在支撑轴上，用于测量摇摆台的摇摆角度和摇摆角速度；所述的夹紧液压缸上装有压力传感器；所述压力传感器和编码器的输出端均与控制器连接，实时反馈数据给控制器；所述的驱动装置包括控制器、电机和凸轮；所述的控制器控制电机；所述的凸轮固定在电机的输出轴上，并与摇摆台的底部构成凸轮副；
该方法的具体步骤如下：
步骤一、底座支架固定于锯床的工作台面上；油泵带动夹紧液压缸推动夹具的活动端，将工件夹紧在摇摆台上；夹紧液压缸上的压力传感器将压力数据实时传送给控制器；
步骤二、启动电机，驱动凸轮做周转运动，使摇摆台绕底座支架摇摆，从而使工件产生摇摆运动；编码器实时监测摇摆台的摇摆角度和摇摆速度，并将参数反馈给控制器；控制器控制电机转速；
步骤三、启动带锯床，对工件进行锯切；工件在摇摆台带动下摇摆，使得锯条锯切工件的方向和角度时刻变化，从而实现工件的摇摆锯切。
2.根据权利要求1所述的一种带锯床摇摆式锯切进给方法，其特征在于：所述的底座支架两侧各设有一个耳环，支撑轴的两端均通过轴承支承在底座支架的两个耳环上。
3.根据权利要求1所述的一种带锯床摇摆式锯切进给方法，其特征在于：所述的摇摆台由钢材制成。
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