CN111822787B - 一种带锯条底边加工方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带锯条底边加工方法，包括：步骤1）、铣床上的第一夹具和第二夹具均位于初始位置，将带锯条夹紧在第一夹具上，带锯条的延伸方向平行于所述X轴；步骤2）、移动至预设的起始XYZ零位；步骤3）、第一夹具带动带锯条沿着X轴方向移动，同时铣刀按设定程序对带锯条的第一段底边进行加工；步骤4）、第二夹具将带锯条夹紧，第一夹具回到初始位置，第二夹具带动带锯条沿着X轴方向移动，同时铣刀按设定程序对带锯条的第二段底边进行加工，加工后第二夹具回到初始位置；步骤5）、不断重复步骤3）和步骤4）。本发明实现了连续拖拽带锯条的效果，铣刀加工时，只需要控制其沿着Y轴的移动速度和距离，有利于实现高效、高精度的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种带锯条底边加工方法及装置，属于带锯条加工技术领域。
背景技术
传统带锯条，其底边通常为一条直线，该直线与锯齿齿尖连线形成的直线是平行的，即从任一锯齿齿尖到底边的垂直距离是相等的。将带锯条底边加工出设计好的类似于波浪起伏的形状能够改变锯齿的切割时的前角，可有效的提高带锯条锯切难切削材料的切入性，形状类似于图1 (图1中L为异形槽的长度，h为异形槽的深度)。在美国专利US4423653中公开了一种新型带锯条，其底边并非一条直线，而是由一段上升的直线、一段下降的直线及两条不在一个水平面上但相互平行的水平直线组成，这种带锯条在锯切时会产生角度的偏摆，使锯齿更容易切入工件，从而可以将锯切效率提高30%~180%不等。此后在美国专利US9987695B2、US9731366B2及中国专利CN104551236B中相继公开了类似设计的带锯条，其底边基本由上升的直线段、下降的直线段和水平直线组合而成，而其基本功能均能实现提高锯切效率。
目前，现有专利文献中所披露的产品和信息主要集中在异形底边的设计和使用上，对于如何加工该种异形底边并没有详细的描述或信息。
申请人在先申请的专利（公开号为CN111250768A）中，利用驱动轮组带动带锯条的移动并在加工带锯条时起到压紧定位的作用，其存在的问题是：对驱动轮组的精度要求极高，不需要驱动轮组与带锯条之间出现打滑等现象，提高加工精度的成本较高。
发明内容
为了在高效、高精度地对带锯条的底边进行加工，本发明提供一种带锯条底边加工方法及装置，具体技术方案如下。
一种带锯条底边加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）、将铣刀安装于铣床上，铣刀的旋转轴线平行于铣床的Z轴；铣床上的第一夹具和第二夹具均位于初始位置，将带锯条夹紧在第一夹具上，带锯条位于铣床的X轴和Y轴所在的平面内，带锯条的延伸方向平行于所述X轴；
步骤2）、铣刀旋转，移动至预设的起始XYZ零位，准备加工；
步骤3）、第一夹具夹紧带锯条并带动带锯条沿着X轴方向移动，第二夹具在初始位置并处于未夹持带锯条的状态，同时铣刀按设定程序沿Y轴移动对带锯条的第一段底边进行加工；
步骤4）、第二夹具将带锯条夹紧，第一夹具松开带锯条并回到初始位置，第二夹具带动带锯条沿着X轴方向移动，同时铣刀按设定程序沿Y轴移动对带锯条的第二段底边进行加工，加工后第二夹具松开带锯条并回到初始位置；
步骤5）、不断重复步骤3）和步骤4），直到完成整个带锯条底边的加工。
进一步地，所述步骤1）中，还包括利用定位气缸对带锯条进行定位的步骤，定位气缸的伸缩方向平行于铣床的Y轴，定位气缸通过推动并顶紧带锯条实现带锯条在Y轴上的定位。
进一步地，所述第一夹具或第二夹具将带锯条夹紧时，夹紧位置位于带锯条延伸方向上的两处，铣刀的加工位置位于两处夹紧位置之间。通过在两处位置对带锯条进行夹紧，提高了带锯条夹持稳定性，有利于提高加工精度。
进一步地，所述第一夹具和第二夹具的夹持位置分别位于带锯条纵向中心线的两侧。这样第一夹具或第二夹具在沿着X轴移动时，第一夹具和第二夹具不会出现干涉现象。
基于同一发明构思，本发明还涉及一种带锯条底边加工装置，其包括铣床，所述铣床上安装有铣刀，铣刀的旋转方向平行于铣床的Z轴，其特征在于：所述铣床上设置有第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具能够夹持位于铣床的X轴和Y轴所在的平面内的带锯条，所述第一夹具和第二夹具均能够沿着铣床的X轴移动；在Y轴方向上第一夹具和第二夹具间隔设置。
进一步地，所述铣床上还设置有定位气缸，所述定位气缸的伸缩方向平行于铣床的Y轴。
进一步地，所述第一夹具、第二夹具均包括两个夹持机构，两个夹持机构沿着X轴间隔设置；在X轴向上所述铣刀位于两个夹持机构之间。
本发明采用两套独立的夹具，实现了类似连续拖拽带锯条的效果，带锯条在夹具夹持带动下不断地沿着X轴移动，铣刀加工时，只需要控制其沿着Y轴的移动速度和距离就能完成带锯条底边的加工，有利于实现高效、高精度的加工；相比于现有的驱动轮组来带动及定位带锯条不仅简化了结构和加工方法，降低了成本，而且极大地提高了精度。
附图说明
图1是非直线底边的带锯条示意图；
图2是本发明的带锯条底边加工装置的的立体示意图；
图3是本发明的带锯条底边加工装置的的正视图；
图4是本发明的带锯条底边加工装置的的俯视图；
图5是本发明的带锯条底边加工装置的的侧视图；
图6是图5中A区域的放大图；
图7是夹持机构与带锯条的位置关系示意图。
图中：铣床1、铣刀2、第一夹具3、第二夹具4、带锯条5、夹持机构6、定位气缸7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
参见图2-7，带锯条底边加工装置包括铣床1，铣床1上安装有铣刀2，铣刀2的旋转方向平行于铣床1的Z轴，铣床1上设置有第一夹具3和第二夹具4，第一夹具3和第二夹具4能够夹持位于铣床的X轴和Y轴所在的平面内的带锯条5，第一夹具3和第二夹具4均能够沿着铣床1的X轴移动；在Y轴方向上第一夹具3和第二夹具4间隔设置。其中，第一夹具3、第二夹具4均包括两个夹持机构6，两个夹持机构6沿着X轴间隔设置；在X轴向上铣刀2位于两个夹持机构6之间。
第一夹具3和第二夹具4可以是完全相同的两套独立控制的夹具，第一夹具3和第二夹具4的夹持位置分别位于带锯条5纵向中心线的两侧，第一夹具3或第二夹具4都能够独立将带锯条5进行夹持固定。由于第一夹具3和第二夹具4在Y轴方向上间隔设置，所以两者分别沿着X轴移动时不会发生相互干涉。
第一夹具3、第二夹具4都具有两个夹持机构6，两个夹持机构的夹紧、松开动作为同步操作，确保带锯条在其延伸方向上两处位置被夹紧，铣刀2在两处夹紧位置之间进行加工，可以防止带锯条在加工过程中发生较大的变形或扭曲，提高了加工精度。夹持机构6可以采用现有常规技术，比如利用夹紧气缸、夹钳等结构。
优选地，铣床1上还设置有定位气缸7，定位气缸7的伸缩方向平行于铣床的Y轴。定位气缸7可以用来对带锯条进行初始定位，将带锯条放置在铣床1上时，利用定位气缸7推动并顶紧带锯条，带锯条抵接于定位件（未图示）实现带锯条在Y轴上的定位，然后第一夹具3和/或第二夹具4在X轴、Y轴所在平面内将带锯条夹紧固定，随后便可以对带锯条进行底边加工。
其中，第一夹具3、第二夹具4可以通过设置直线运动机构实现其在X轴上的移动。直线运动机构可以采用直线电机、丝杠螺母等机构。
带锯条底边加工方法，主要包括以下步骤：
步骤1）、将铣刀2安装于铣床上，铣刀2的旋转轴线平行于铣床的Z轴；铣床1上的第一夹具3和第二夹具4均位于初始位置（初始位置是准备加工带锯条之前夹具所在的位置，优选第一夹具3和第二夹具4的初始位置的X坐标、Z坐标相同），将带锯条夹紧在第一夹具上，带锯条5位于铣床1的X轴和Y轴所在的平面内，带锯条5的延伸方向平行于所述X轴；
步骤2）、铣刀2旋转，移动至预设的起始XYZ零位，准备加工；
步骤3）、第一夹具3夹紧带锯条5并带动带锯条5沿着X轴方向移动，第二夹具4在初始位置并处于未夹持带锯条5的状态，同时铣刀2按设定程序沿Y轴移动对带锯条5的第一段底边进行加工；
步骤4）、第二夹具4将带锯条5夹紧，第一夹具3松开带锯条并回到初始位置，第二夹具4带动带锯条沿着X轴方向移动，同时铣刀2按设定程序沿Y轴移动对带锯条5的第二段底边进行加工，加工后第二夹具4松开带锯条并回到初始位置；
步骤5）、不断重复步骤3）和步骤4），直到完成整个带锯条底边的加工。
优选地，所述步骤1）中，还包括利用定位气缸7对带锯条5进行定位的步骤，定位气缸7的伸缩方向平行于铣床1的Y轴，定位气缸7通过推动并顶紧带锯条5实现带锯条在Y轴上的定位。
优选地，第一夹具3或第二夹具4将带锯条夹紧时，夹紧位置位于带锯条延伸方向上的两处，铣刀2的加工位置位于两处夹紧位置之间。通过在两处位置对带锯条进行夹紧，提高了带锯条夹持稳定性，有利于提高加工精度。
优选地，第一夹具3和第二夹具4的夹持位置分别位于带锯条纵向中心线的两侧。这样第一夹具或第二夹具在沿着X轴移动时，第一夹具和第二夹具不会出现干涉现象。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带锯条底边加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）、将铣刀（2）安装于铣床（1）上，铣刀（2）的旋转轴线平行于铣床（1）的Z轴；铣床（1）上的第一夹具（3）和第二夹具（4）均位于初始位置，将带锯条（5）夹紧在第一夹具（3）上，带锯条（5）位于铣床（1）的X轴和Y轴所在的平面内，带锯条（5）的延伸方向平行于所述X轴；
步骤2）、铣刀（2）旋转，移动至预设的起始XYZ零位，准备加工；
步骤3）、第一夹具（3）夹紧带锯条（5）并带动带锯条（5）沿着X轴方向移动，第二夹具（4）在初始位置并处于未夹持带锯条（5）的状态，同时铣刀（2）按设定程序沿Y轴移动对带锯条（5）的第一段底边进行加工；
步骤4）、第二夹具（4）将带锯条（5）夹紧，第一夹具（3）松开带锯条（5）并回到初始位置，第二夹具（4）带动带锯条（5）沿着X轴方向移动，同时铣刀（2）按设定程序沿Y轴移动对带锯条（5）的第二段底边进行加工，加工后第二夹具（4）松开带锯条（5）并回到初始位置；
步骤5）、不断重复步骤3）和步骤4），直到完成整个带锯条（5）底边的加工。
2.根据权利要求1所述的一种带锯条（5）底边加工方法，其特征在于，所述步骤1）中，还包括利用定位气缸（7）对带锯条（5）进行定位的步骤，定位气缸（7）的伸缩方向平行于铣床（1）的Y轴，定位气缸（7）通过推动并顶紧带锯条（5）实现带锯条（5）在Y轴上的定位。
3.根据权利要求1所述的一种带锯条（5）底边加工方法，其特征在于，所述第一夹具（3）或第二夹具（4）将带锯条（5）夹紧时，夹紧位置位于带锯条（5）延伸方向上的两处，铣刀（2）的加工位置位于两处夹紧位置之间。
4.根据权利要求1所述的一种带锯条（5）底边加工方法，其特征在于，所述第一夹具（3）和第二夹具（4）的夹持位置分别位于带锯条（5）纵向中心线的两侧。
5.一种带锯条（5）底边加工装置，其包括铣床（1），所述铣床（1）上安装有铣刀（2），铣刀（2）的旋转方向平行于铣床（1）的Z轴，其特征在于：所述铣床（1）上设置有第一夹具（3）和第二夹具（4），所述第一夹具（3）和第二夹具（4）能够夹持位于铣床（1）的X轴和Y轴所在的平面内的带锯条（5），所述第一夹具（3）和第二夹具（4）均能够沿着铣床（1）的X轴移动；在Y轴方向上第一夹具（3）和第二夹具（4）间隔设置。
6.根据权利要求5所述的一种带锯条（5）底边加工装置，其特征在于，所述铣床（1）上还设置有定位气缸（7），所述定位气缸（7）的伸缩方向平行于铣床（1）的Y轴。
7.根据权利要求5所述的一种带锯条（5）底边加工装置，其特征在于，所述第一夹具（3）、第二夹具（4）均包括两个夹持机构（6），两个夹持机构（6）沿着X轴间隔设置；在X轴向上所述铣刀（2）位于两个夹持机构（6）之间。
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