CN112059302B - 一种锯齿成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锯齿成型方法，采用电火花线切割机床对锯带进行切割，通过对刀、切割、复位、拖料等步骤可完成多组锯齿的连续切割。通过自动化控制成型实现带锯条精密成型，可减少加工时形成的毛刺、加工积瘤，具有高柔性、高精度以及低能耗的优点。
Description
技术领域
本发明属于带锯条锯齿成型加工领域，具体涉及一种锯齿成型方法。
背景技术
目前带锯条锯齿成型有多种方法。最为普遍的方法是使用成型铣刀，即制作与设计齿形轮廓一致的铣刀刃口，经铣齿成型锯齿。铣齿的主要缺点是：
1)柔性不足，需要批量生产，单次需要至少10卷以上的复合钢带同时加工成锯齿(一般不低于800m每个订单)；
2)加工成本高。单把铣刀价值数万人民币，而一个齿形至少需要一把铣刀，常规带锯条厂家齿形一般多达数十个，占用资金比例而非常大，而单把铣刀加工锯齿数量也有限；
3)难以避免加工毛刺。当铣刀磨损到一定程度后，所加工锯齿在齿尖和侧面都会存在毛刺。这些毛刺将影响带锯条质量。
而带锯条锯齿成型方法除了铣齿之后，也有利用激光和射流切割成型的方法。但激光切割成型的方法，存在的问题是：
1)切割精度不高。激光切割速度快，在尖角位置由于涉及到不同轴的速度转化，存在加、减速问题，容易造成尖角位置能量集中，使得去除材料量难以控制，导致加工精度不高；其次，由于加工的原材料本身存在厚度，弯曲等情况，使得激光头到原材料的距离会产生变化，从而导致加工能量不均，去除量存在变化，也导致精度不高；
2)加工成本相对高。激光切割机单机价格相对高，往往单台价值达到上百万，折旧成本相对高。其次，加工过程，需要使用高压保护气体吹除烧蚀材料，消耗保护气体的价值也非常高；
3)存在加工积瘤问题。使用高压气体吹除烧蚀材料的过程中，容易存在被激光气化的原材料黏在切割边缘的情况。水射流切割的问题与激光切割类似，精度不高，加工消耗大等问题。
发明内容
为了解决背景技术中现有锯齿成型方法所存在的问题，本发明提出一种基于电火花线切割的锯齿成型方法，可实现连续锯齿连续成型。本发明所采取的技术方案如下：
一种锯齿成型方法，采用电火花线切割机床对锯带进行切割，包括如下步骤：
S1.将夹具安装在电火花线切割工作台上，使夹具能够随工作台完成X方向和Y方向的运动。
S2.控制锯带Z向压紧轮组和拖料Y向定位组件打开气缸，将锯带安装到锯带Z向压紧轮组和Y向定位组件中。
S3.推带模块气缸打开，将锯带靠紧在拖料Y向定位组件的Y向定位块上，锁紧锯带Z向压紧轮组和拖料Y向定位组件的气缸，使锯带相对于夹具在X方向和Y方向固定。
S4.打开线切割电火花电源，启动钼丝，打开切削液，手动调整钼丝在工作台的XY位置至初始加工位置(X0,Y0)附近，尝试调整Y位置，直至钼丝与锯带之间产生电火花，记录此时的位置YO’，再将钼丝调整到加工初始位置(X0,Y0)。
S5.线切割工作台按照要求加工的齿形轨迹完成锯齿形成切割，钼丝相对于夹具运动至(X1,Y1)，其中Y1＝Y0。
S6.线切割工作台相对于钼丝运动至加工初始位置(X0,Y0)。
S7.拖料Y向定位组件的气缸打开，拖料线性模组向X正方向运动X0-X1的距离。
S8.拖料Y向定位组件的气缸锁紧，拖料线性模组向X负方向运动X0-X1的距离，完成拖料动作。
S9.重复步骤S5-S8，完成多组锯齿的连续切割成型。
具体地，所述步骤S4中，为了避免由于锯带本身的精度误差导致与钼丝的干涉问题，设Y0＝Y0’-2mm，X0位置距离夹具边为ΔX，ΔX>1mm。
具体地，所述步骤S7、S8中，X0-X1等于带锯条组齿长度的整数倍。
上述步骤中，锯带Z向压紧轮组通过气缸压紧和轮组压紧锯带，主要保证拖料Y向定位组件在向X负方向上拖动锯带时保持绷直且在Z方向不抖动；拖料Y向定位组件锁紧气缸时压紧锯带；拖料线性模组由伺服/步进电机、丝杠、滑轨及光栅尺组成，可完成精密的位置运动；拖料Y向定位安装在拖料线性模组上，带动拖料Y向定位组件沿X方向运动。
本发明具备的有益效果：本发明的锯齿成型方法基于电火花切割锯齿成型，通过自动化控制成型实现带锯条精密成型，可减少加工时形成的毛刺、加工积瘤，具有高柔性、高精度以及低能耗的优点。
附图说明
图1为实施例中夹具的正视图；
图2为实施例中夹具的俯视图；
图3-1至图3-5为实施例中锯齿成型过程的示意图；
图中：1-锯带Z向压紧轮组；2-锯带；3-拖料Y向定位组件；4-拖料线性模组；5-推带模块；6-钼丝。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1、图2，为一种适用于电火花线切割机床的用于带锯条锯齿成型的夹具；该夹具适合于钼丝6只在Z向直线运动，XY向固定不动，工件安装在工作台，由工作台在XY方向运动完成切割的电火花线切割机床。其中：
锯带Z向压紧轮组1通过气缸压紧和轮组压紧锯带2，主要保证拖料Y向定位组件3在向X负方向上拖动锯带2时保持绷直且在Z方向不抖动。
拖料Y向定位组件3锁紧气缸时压紧锯带2。
拖料线性模组4由伺服/步进电机、丝杠、滑轨及光栅尺组成，可完成精密的位置运动。
拖料Y向定位安装在拖料线性模组4上，带动拖料Y向定位组件3沿X方向运动。
具体步骤如下：
S1.将夹具安装在电火花线切割工作台上，使夹具能够随工作台完成X方向和Y方向的运动。
S2.控制压紧轮组和拖料Y向定位组件3打开气缸，将复合钢带安装到压紧轮组和Y向定位组件中。
S3.推带模块5气缸打开，将复合钢带靠紧在拖料Y向定位组件3的Y向定位块上，锁紧压紧轮组和拖料Y向定位组件3的气缸，使复合钢带相对于夹具在X方向和Y方向固定。
S4.打开线切割电火花电源，启动钼丝6，打开切削液，手动调整钼丝6在工作台的XY位置至初始加工位置(X0,Y0)附近，尝试调整Y位置，直至钼丝6与复合钢带之间产生电火花，记录此时的位置YO’，再将钼丝6调整到加工初始位置(X0,Y0)，为了避免由于复合钢带本身的精度误差导致与钼丝6的干涉问题，设Y0＝Y0’-2mm，X0位置距离夹具边为ΔX，ΔX>1mm，参见图3-1。
S5.线切割工作台按照要求加工的齿形轨迹完成锯齿形成切割，钼丝6相对于夹具运动至(X1,Y1)，其中Y1＝Y0，参见图3-2。
S6.线切割工作台相对于钼丝6运动至加工初始位置(X0,Y0)，参见图3-3。
S7.拖料Y向定位组件3的气缸打开，拖料线性模组4向X正方向运动X0-X1的距离，参见图3-4。
S8.拖料Y向定位组件3的气缸锁紧，拖料线性模组4向X负方向运动X0-X1的距离，完成拖料动作，参见图3-5。
S9.重复步骤S5-S8，完成多组锯齿的连续切割成型，X0-X1等于带锯条组齿长度的整数倍。
Claims (3)
1.一种锯齿成型方法，其特征在于，采用电火花线切割机床对锯带进行切割，包括如下步骤：
S1.将夹具安装在电火花线切割工作台上，使夹具能够随工作台完成X方向和Y方向的运动；
S2.控制锯带Z向压紧轮组和拖料Y向定位组件打开气缸，将锯带安装到锯带Z向压紧轮组和拖料Y向定位组件中；
S3.推带模块气缸打开，将锯带靠紧在拖料Y向定位组件的Y向定位块上，锁紧锯带Z向压紧轮组和拖料Y向定位组件的气缸，使锯带相对于夹具在Z方向和Y方向固定；
S4.打开线切割电火花电源，启动钼丝，打开切削液，手动调整钼丝在工作台的XY位置至初始加工位置(X0,Y0)附近，尝试调整Y位置，直至钼丝与锯带之间产生电火花，记录此时的位置YO’，再将钼丝调整到初始加工位置(X0,Y0)；
S5.线切割工作台按照要求加工的齿形轨迹完成锯齿形成切割，钼丝相对于夹具运动至(X1,Y1)，其中Y1＝Y0；
S6.线切割工作台相对于钼丝运动至初始加工位置(X0,Y0)；
S7.拖料Y向定位组件的气缸打开，拖料线性模组向X正方向运动X0-X1的距离；
S8.拖料Y向定位组件的气缸锁紧，拖料线性模组向X负方向运动X0-X1的距离，完成拖料动作；
S9.重复步骤S5-S8，完成多组锯齿的连续切割成型。
2.根据权利要求1所述的锯齿成型方法，其特征在于：所述步骤S4中，为了避免由于锯带本身的精度误差导致与钼丝的干涉问题，设Y0＝Y0’-2mm，X0位置距离夹具边为ΔX，ΔX>1mm。
3.根据权利要求1所述的锯齿成型方法，其特征在于：所述步骤S7、S8中，X0-X1等于锯带组齿长度的整数倍。
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