CN105643011A - 带纠偏装置的数控带锯床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带纠偏装置的数控带锯床。现有带锯机床在锯切过程中存在锯带走偏和变形、引起工件锯切精度降低的问题。本发明的夹紧机构将工件夹紧在工作台上；锯架上安装有主动锯带轮和从动锯带轮；锯带连接主动锯带轮和从动锯带轮，并由张紧机构张紧；主运动伺服电机驱动主动锯带轮；进给伺服电机驱动进给机构从而带动锯架上下运动产生进给；锯架内安装两个锯带导向纠偏装置。本发明中伺服电机驱动的丝杆螺母传动机构，实现微位移；伺服电机驱动的蜗轮蜗杆减速器，实现微摆动。两套传动机构使导向块产生旋转和平动的两自由的联动，解决了现有带锯机床在锯切过程中存在的锯带走偏和变形、引起工件锯切精度降低的问题，大大提高了锯切精度。

Description

带纠偏装置的数控带锯床
技术领域
本发明属于机电一体化技术领域，具体涉及一种带纠偏装置的数控带锯床，纠偏装置用于带锯在锯切过程中的误差补偿。
背景技术
数控带锯设备是汽车、飞机和船舶等现代机械制造业中零部件初加工的首选设备之一，该设备的加工精度、效率、可靠性和自动化程度直接影响到整个零部件的生产效益和质量。由于数控带锯床的锯切刀具是锯带，即柔性刀具，在锯切过程中不可避免地因工件材质不均匀、机床运动件磨损、运行参数的变化而造成锯带走偏和变形，引起工件锯切精度降低。为此，需要有一种纠偏装置，实时检测锯带的走偏和变形情况，进行在线自动纠偏，提高工件的锯切精度和精度的保持性。
发明内容
本发明针对现有带锯机床在锯切过程中存在的锯带走偏和变形、引起工件锯切精度降低的问题，提供一种带纠偏装置的数控带锯床。
本发明所采取的技术方案为：
本发明包括锯架、主动锯带轮、主运动伺服电机、进给机构、进给伺服电机、床身、工作台送料传动机构、张紧机构、工作台、从动锯带轮、夹紧机构、锯带导向纠偏装置和锯带；所述的工作台送料传动机构将工件送到床身顶部的工作台上；所述的夹紧机构将工件夹紧在工作台上；所述的锯架上安装有主动锯带轮和从动锯带轮；锯带连接主动锯带轮和从动锯带轮，并由张紧机构张紧；所述的主运动伺服电机驱动主动锯带轮；进给伺服电机驱动进给机构从而带动锯架上下运动产生进给；锯架内安装两个锯带导向纠偏装置。
所述的锯带导向纠偏装置由导向杆、丝杆螺母机构、纠偏伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、蜗轮、导向块和减速器伺服电机组成；所述的纠偏伺服电机安装在锯架后板上，并驱动丝杆螺母机构；所述的丝杆螺母机构带动蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器与固定在锯架上的导向杆构成滑动副；所述的减速器伺服电机驱动蜗轮蜗杆减速器的蜗杆，蜗轮圆周上削边处固定导向块；锯带嵌入导向块开设的导向槽内。
所述的张紧机构的驱动采用液控或电控。
所述的锯架与固定在床身上的进给导向柱构成滑动副。
本发明的有益效果：本发明能解决现有带锯机床在锯切过程中存在的锯带走偏和变形、引起工件锯切精度降低的问题，有效提高了锯切精度，能达到“以锯代车”、“以锯代铣”的目的。因此，具有显著的经济、社会和环境效益。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图2的B-B剖面图；
图4为图2的C-C剖面图；
图5为图2的D-D剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1和2所示，带纠偏装置的数控带锯床，包括锯架1、主动锯带轮2、主运动伺服电机3、进给机构4、进给伺服电机5、床身6、进给导向柱7、工作台送料传动机构8、张紧机构9、工作台10、从动锯带轮11、夹紧机构13、锯带导向纠偏装置14和锯带15。锯切作业的工作原理是：工作台送料传动机构8将工件送到床身6顶部的工作台10上；夹紧机构13将工件12夹紧在工作台10上；锯架1上安装有主动锯带轮2和从动锯带轮11；锯带15连接主动锯带轮2和从动锯带轮11，并由张紧机构9(液控或电控)张紧；主运动伺服电机3驱动主动锯带轮2，使锯带15产生主运动；进给伺服电机5驱动进给机构4从而带动锯架1上下运动产生进给，从而实现工件的锯切作业；进给导向柱7对锯架1上下运动起导向作用；锯带导向纠偏装置14对锯带15进行导向，并实时检测锯带的走偏和变形情况，通过控制器进行在线自动纠偏。
如图2、3、4和5所示，锯架1内安装了两个锯带导向纠偏装置；锯带导向纠偏装置14由导向杆14-1、丝杆螺母机构14-2、纠偏伺服电机14-3、蜗轮蜗杆减速器14-4、蜗轮14-5、导向块14-6和减速器伺服电机14-7组成；纠偏伺服电机14-3安装在锯架后板14-8上，并驱动丝杆螺母机构14-2；丝杆螺母机构14-2带动蜗轮蜗杆减速器14-4沿固定在锯架1上的导向杆14-1作前后微幅移动；减速器伺服电机14-7驱动蜗轮蜗杆减速器14-4的蜗杆，蜗轮14-5圆周上削边处固定导向块14-6，导向块14-6绕蜗轮中心进行微角度摆动，导向块14-6开设导向槽，从而调整嵌入导向槽内的锯带偏斜角，实现锯带偏斜纠偏和误差补偿的功能。同时，丝杆螺母机构14-2带动蜗轮蜗杆减速器14-4作前后微幅移动使蜗轮上的导向块14-6作同步微幅移动，可调整锯带的前后位置，实现锯带位移纠偏和误差补偿的功能。因此，导向块产生旋转和平移两个自由度的微动，微动幅度根据实验确定。
本发明与现有带锯机床的不同之处是：为了大幅提高锯切精度，实现“以锯代车”、“以锯代铣”的目的，设计了锯带导向纠偏装置，可使锯带产生旋转和平移两个自由度的微动，满足锯带自动纠偏、进行锯切过程误差在线补偿的要求。这种功能的锯带导向纠偏装置结构，是现有产品所没有的，主要特点如下：
(1)在结构上，设计了两套传动机构，分别是伺服电机驱动的丝杆螺母传动机构，可实现微位移；伺服电机驱动的蜗轮蜗杆减速器，可实现微摆动。两套传动机构进行立体集成，使导向块产生旋转和平动的两自由的联动，解决了现有带锯机床在锯切过程中存在的锯带走偏和变形、引起工件锯切精度降低的问题，大大提高了锯切精度。
(2)在工艺上，解决了现有锯切工艺无法对锯带走偏和变形进行误差补偿问题，突破了现有锯切工艺的锯切精度极限，能真正达到“以锯代车”、“以锯代铣”的目的。

Claims (3)

1.带纠偏装置的数控带锯床，包括锯架、主动锯带轮、主运动伺服电机、进给机构、进给伺服电机、床身、工作台送料传动机构、张紧机构、工作台、从动锯带轮、夹紧机构和锯带，其特征在于：还包括锯带导向纠偏装置；所述的工作台送料传动机构将工件送到床身顶部的工作台上；所述的夹紧机构将工件夹紧在工作台上；所述的锯架上安装有主动锯带轮和从动锯带轮；锯带连接主动锯带轮和从动锯带轮，并由张紧机构张紧；所述的主运动伺服电机驱动主动锯带轮；进给伺服电机驱动进给机构从而带动锯架上下运动产生进给；锯架内安装两个锯带导向纠偏装置；
所述的锯带导向纠偏装置由导向杆、丝杆螺母机构、纠偏伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、蜗轮、导向块和减速器伺服电机组成；所述的纠偏伺服电机安装在锯架后板上，并驱动丝杆螺母机构；所述的丝杆螺母机构带动蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器与固定在锯架上的导向杆构成滑动副；所述的减速器伺服电机驱动蜗轮蜗杆减速器的蜗杆，蜗轮圆周上削边处固定导向块；锯带嵌入导向块开设的导向槽内。
2.根据权利要求1所述的带纠偏装置的数控带锯床，其特征在于：所述的张紧机构的驱动采用液控或电控。
3.根据权利要求1所述的带纠偏装置的数控带锯床，其特征在于：所述的锯架与固定在床身上的进给导向柱构成滑动副。
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