CN209759877U - 用于数控裁床的主轴振动刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机、固定在数控裁床上的偏心主轴、活塞、滑块和刀片；所述活塞设置在数控裁床的密封腔内；所述滑块设置在数控裁床的滑道内，且所述密封腔和滑道位于数控裁床的同侧的同一平面上；所述主轴电机的输出轴通过传动轮与偏心主轴连接，所述偏心主轴通过连杆与设置在密封腔内的所述活塞的一端固定，所述活塞另一端连接拉杆的一端，所述拉杆的另一端连接所述滑块的一端，所述滑块的另一端连接所述刀片。本实用新型中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。

Description

用于数控裁床的主轴振动刀

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，具体的说是涉及一种用于数控裁床的主轴振动刀。

背景技术

目前市场上使用的裁床由于偏心主轴偏心半径小于等于12.5mm，使整个设备工作能力不强，我们知道：

在匀速圆周运动中，线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值。

即v＝S/△t，也是V＝2πr/t (式1-1)

在匀速圆周运动中，线速度的大小虽不改变，但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是

v＝ω*r (式1-2)

由此我们可以知道当角速度(等效成电机旋转速度)一定时，偏心轴r的值越大，则线速度(等效成刀片速度)越大，反之则越小。

活塞平均速度Cm是对活塞式运动的性能指标有着全面影响的一个重要参数。

活塞平均速度为：

Cm＝Sn/180000 (式1-3)

式中，Cm—活塞的平均速度(米/秒)；S—活塞的行程(厘米)；n—曲轴的转数(转/秒)。

因为S＝2r

n＝ω/2π

则上式Cm＝2rω/360000π (式1-4)

通过式1-4我们可知当电机旋转速度一定时，r与Cm成正比关系。

在数控裁剪行业，有很多布料存在易粘连，真空吸附后硬度大等特点，由式1-4我们可知，当我们要取得一定的切割速度时，我们只能加高电机的转速，提高刀片的往复频率，从而使刀片与布料间摩擦频率加大，使布料黏连。如果改变偏心半径r，假定切割速度一定时，增大偏心半径r，则可降低旋转速度ω，从而使刀片往复频率降低，并且减小或消除布料的黏连问题。如果改变偏心半径r，不降低旋转速度ω，又可使切割效率提高。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于数控裁床的主轴震动刀。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机、固定在数控裁床上的偏心主轴、活塞、滑块和刀片；所述活塞设置在数控裁床的密封腔内；所述滑块设置在数控裁床的滑道内，且所述密封腔和滑道位于数控裁床的同侧的同一平面上；

所述主轴电机的输出轴通过传动轮与偏心主轴连接，所述偏心主轴通过连杆与设置在密封腔内的所述活塞的一端固定，所述活塞另一端连接拉杆的一端，所述拉杆的另一端连接所述滑块的一端，所述滑块的另一端连接所述刀片。

上述技术方案中，所述偏心主轴的偏心距离为15mm-25mm。

本实用新型的工作原理为：

主轴电机通过传动轮将动力传给偏心主轴，由连杆和活塞将旋转运动转化成为往复运动，再由拉杆和滑块与刀片相联接实现刀片的往复运动，从而使工作部(刀片)往复运动产生切削力，实现对工件加工的目的。本实用新型的关键点是实现大行程往复运动，从而提高生产效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。在主轴转速不变的情况下，增大偏心距离，切割速度可提高一倍以上。故此，本实用新型存在以下优势：1、频率相同时切割能力更强；2.切割能力相同时频率更低，发热更少，布料更不易溶着。

(2)由于刀片往复距离加长，本实用新型实际切割厚度可增加，对牛仔布、劳动布、牛筋布等梭织材料效果尤其明显。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为刀片的运动方式示意图；

图4为刀片在工作对象上运动的轨迹示意图；

附图标记说明：

1、主轴电机；2、偏心主轴；3、活塞；4、滑块；5、刀片；6、传动轮；7、连杆；8、拉杆；9、旋接件；10、工作对象；

100、数控裁床；101、密封腔；102、滑道。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

本实用新型提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机1、固定在数控裁床100上的偏心主轴2、活塞3、滑块4和刀片5；所述活塞3设置在数控裁床100的密封腔101内；所述滑块4设置在数控裁床100的滑道102内，且所述密封腔101和滑道102位于数控裁床100的同侧的同一平面上；

所述主轴电机1的输出轴通过传动轮6与偏心主轴2连接，所述偏心主轴2通过连杆7与设置在密封腔101内的所述活塞3的一端固定，所述活塞3另一端连接拉杆8的一端，所述拉杆8的另一端连接所述滑块4的一端，所述滑块4的另一端连接所述刀片5。

如图2所示，所述偏心主轴2通过旋接件9与连杆7固定，保证在主轴电机1启动时，偏心主轴2做凸轮运动，连杆7做往复运动。

本实用新型中，所述偏心主轴2的偏心距离为15mm-25mm。

偏心距离的设置原理介绍：如图3和图4所示，工作对象10(即牛仔布、劳动布、牛筋布等布料)等效成为一条直线，取等距离若干点(定义为a、b、c、d、e、f、g、h、i……)工作部(刀片5)在工作对象10上作往复运动，按振幅行程取点01、02、03、04、05……，为能更好的说明工作能力的区别，我们选取偏心距离12.5mm(即振幅25mm)和偏心距离7.5mm(即振幅15mm)作比较。

取等距行程则偏心距12.5mm(定义为A)时，一个往复运动轨迹，01-02-03-04-05-04-03-02-01，偏心距7.5mm(定义为B)时，一个往复运动轨迹是01-02-03-02-01，令点01-02时切割长度为a-b，则A一个往复运动切割长度为a-i的长度。B的切割长度为a-e，由此，我们可以看出当偏心主轴2转速相等时，偏心主轴偏心距离对切割能力的影响。

由上可知，如果两种形式得到相似的切割速度，则要求B的主轴转速是A的两倍。高的往复频率必然使工作部分产生更高的温度，这样会使熔着布料更易粘连。

偏心距离的设置基础：

在动平衡机构能调整的范围内，得到实验数据，如表1所示：

表1不同偏心距离的设置影响

由表1可知，当偏心距离大于25mm时，震动值高达0.123mm/s和噪音高达90Db，根据GB/T14574-2000《机器和设备噪音发射值的标示和验证》数控裁床的噪音应该≤85，偏心距离大于25mm都达到无法接受的水平。因此，当偏心距大于25时噪音值无法降下来，所以不适用。在动平衡能解决的范围内，偏心主轴最大偏心距离为25mm，在不同的动力平衡下偏心距离15mm-25mm都是保护范围。

本实用新型的工作原理为：

主轴电机通过传动轮将动力传给偏心主轴，由连杆和活塞将旋转运动转化成为往复运动，再由拉杆和滑块与刀片相联接实现刀片的往复运动，从而使工作部(刀片)往复运动产生切削力，实现对工件加工的目的。本实用新型的关键点是实现大行程往复运动，从而提高生产效率。

本实用新型中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。在主轴转速不变的情况下，增大偏心半径r(即偏心距离)，切割速度可提高一倍以上。故此，本实用新型存在以下优势：1、频率相同时切割能力更强；2.切割能力相同时频率更低，发热更少，布料更不易溶着。

与此同时由于刀片往复运动距离加长，本实用新型实际切割厚度可增加1/3，对牛仔布、劳动布、牛筋布等梭织材料效果尤其明显。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (2)

1.用于数控裁床的主轴振动刀，其特征在于，包括主轴电机(1)、固定在数控裁床(100)上的偏心主轴(2)、活塞(3)、滑块(4)和刀片(5)；所述活塞(3)设置在数控裁床(100)的密封腔(101)内；所述滑块(4)设置在数控裁床(100)的滑道(102)内，且所述密封腔(101)和滑道(102)位于数控裁床(100)的同侧的同一平面上；

所述主轴电机(1)的输出轴通过传动轮(6)与偏心主轴(2)连接，所述偏心主轴(2)通过连杆(7)与设置在密封腔(101)内的所述活塞(3)的一端固定，所述活塞(3)另一端连接拉杆(8)的一端，所述拉杆(8)的另一端连接所述滑块(4)的一端，所述滑块(4)的另一端连接所述刀片(5)。

2.根据权利要求1所述的用于数控裁床的主轴振动刀，其特征在于，所述偏心主轴(2)的偏心距离为15mm-25mm。