WO2022048300A1 - 一种锯齿成型方法 - Google Patents

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刘国跃
易佳文
贾寓真
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting

Definitions

  • the invention belongs to the field of sawtooth forming processing of band saw blades, and particularly relates to a sawtooth forming method.
  • tooth milling there are many methods for forming the teeth of the band saw blade.
  • the most common method is to use a forming milling cutter, that is, the cutting edge of the milling cutter is designed with the same tooth profile, and the teeth are formed by milling the teeth.
  • the main disadvantages of tooth milling are:
  • a single milling cutter is worth tens of thousands of RMB, and one tooth profile requires at least one milling cutter.
  • Conventional band saw blade manufacturers generally have dozens of tooth profiles, which occupy a large proportion of capital, and the number of saw teeth processed by a single milling cutter is also limited;
  • the laser cutting method also has the following problems:
  • the cutting accuracy is not high.
  • the laser cutting speed is fast. Due to the speed conversion of different axes at the sharp corners, there are problems of acceleration and deceleration, which is easy to cause energy concentration at the sharp corners, making it difficult to control the amount of material removed, resulting in low processing accuracy; secondly, due to the processing The raw material itself has thickness, bending, etc., so that the distance between the laser head and the raw material will change, resulting in uneven processing energy, changes in removal amount, and low precision;
  • the processing cost is relatively high.
  • the price of a single laser cutting machine is relatively high, often the value of a single machine reaches millions, and the depreciation cost is relatively high.
  • the present invention proposes a sawtooth forming method based on WEDM, which can realize the continuous forming of continuous sawtooth.
  • a sawtooth forming method which uses an electric discharge wire cutting machine to cut a saw band, comprising the following steps:
  • the wire cutting table moves relative to the molybdenum wire to the initial processing position (X 0 , Y 0 );
  • X 0 -X 1 is equal to an integer multiple of the length of the teeth of the band saw blade group.
  • the Z-direction pressing wheel group of the saw belt is pressed by the cylinder and the wheel group is pressed against the saw belt, which mainly ensures that the Y-direction positioning component of the dragging material is kept straight and in the Z direction when dragging the saw belt in the negative X direction.
  • the dragging Y-direction positioning component presses the saw belt when the cylinder is locked
  • the dragging linear module is composed of servo/stepper motor, lead screw, slide rail and grating ruler, which can complete precise position movement
  • dragging Y The directional positioning is installed on the dragging linear module, which drives the dragging Y-directional positioning assembly to move in the X direction.
  • the sawtooth forming method of the present invention is based on EDM cutting sawtooth forming, realizes the precise forming of the band saw blade through automatic control forming, can reduce the burrs and processing buildup formed during processing, and has high flexibility, high precision and low energy. consumption advantages.
  • Fig. 1 is the front view of the clamp in the embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is the top view of the clamp in the embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is the schematic diagram of the sawtooth forming process in the embodiment, wherein a, b, c, d, e are respectively different states of the sawtooth forming process;
  • FIG. 1 and Fig. 2 it is a structural diagram of a clamp for forming the sawtooth of a band saw blade applicable to a wire-cut electric discharge machine of the present invention; direction) linear movement, X and Y directions are fixed, the workpiece is installed on the worktable of the wire EDM machine tool through the fixture, and the worktable moves in the X and Y directions to complete the cutting of the saw teeth on the saw belt 2.
  • the saw belt Z direction pressing wheel group 1 presses the saw belt 2 through the cylinder and the wheel group, mainly to ensure that the dragging material Y direction positioning component 3 keeps the saw belt 2 straight and in the negative direction of the X axis when dragging the saw belt 2 in the negative direction. No jitter in the Z direction;
  • the dragging linear module 4 is composed of servo/stepping motor, lead screw, slide rail and grating ruler, which can complete precise position movement;
  • the dragging Y direction positioning assembly 3 is installed on the dragging linear module 4, and the dragging linear module 4 drives the dragging Y direction positioning assembly 3 to move along the X direction.
  • the wire cutting table moves relative to the molybdenum wire 6 to the initial processing position (X 0 , Y 0 ), as shown in picture c in FIG. 3 .

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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。本发明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

一种锯齿成型方法 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，即设计与制作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，占用资金比例非常大，且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。激光切割成型的方法也存在下述问题：
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，比如精度不高，加工消耗大等。
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(X 0,Y 0)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Y O’，再将钼丝调整到初始加工位置(X 0,Y 0)；
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(X 1,Y 1)，其中Y 1＝Y 0；
S6.线切割工作台相对于钼丝运动至初始加工位置(X 0,Y 0)；
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X 0-X 1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X 0-X 1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Y 0＝Y 0’-2mm，X 0位置距离夹具边为ΔX，ΔX>1mm。
具体地，所述步骤S7、S8中，X 0-X 1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为本发明实施例中夹具的正视图；
图2为本发明实施例中夹具的俯视图；
图3为实施例中锯齿成型过程的示意图,其中a、b、c、d、e图分别为锯齿成型过程的不同状态；
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，为本发明适用于电火花线切割机床的用于带锯条锯齿成型的夹具的结构图；该夹具适合于钼丝6只在Z方向(垂直于X方向和Y方向的方向)直线运动，X方向、Y方向固定不动，工件通过该夹具安装在电火花线切割机床的工作台上，由工作台在X、Y方向运动完成锯带2上锯齿的切割。其中：
锯带Z向压紧轮组1通过气缸和轮组压紧锯带2，主要保证拖料Y向定位组件3在向X轴负方向上拖动锯带2时保持锯带2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向定位组件3安装在拖料线性模组4上，且拖料线性模组4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.控制锯带Z向压紧轮组1和拖料Y向定位组件3打开气缸，将复合钢带安装到锯带Z向压紧轮组1和拖料Y向定位组件3中；
S3.推带模块5的气缸打开，将复合钢带靠紧在拖料Y向定位组件3的Y向定位块上，锁紧锯带Z向压紧轮组1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X、Y方向位置至初始加工位置(X 0,Y 0)附近，尝试调整Y方向位置，直至钼丝6与复合钢带之间产生电火花，记录此时的位置Y O’，再将钼丝6调整到初始加工位置(X 0,Y 0)，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Y 0＝Y 0’-2mm，X 0位置距离夹具边的距离为ΔX，ΔX>1mm，参见图3中的a图所示。
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(X 1,Y 1)，其中Y 1＝Y 0，参见图3中的b图所示。
S6.线切割工作台相对于钼丝6运动至初始加工位置(X 0,Y 0)，参见图3中的c图所示。
S7.拖料Y向定位组件3的气缸打开，拖料线性模组4向X轴正方向运动X 0-X 1的距离，参见图3中的d图所示。
S8.拖料Y向定位组件3的气缸锁紧，拖料线性模组4向X轴负方向运动X 0-X 1的距离，完成拖料动作，参见图3中的e图所示。
S9.重复步骤S5-S8，完成多组锯齿的连续切割成型，X 0-X 1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，并包括如下步骤：
    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(X 0,Y 0)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Y O’，再将钼丝调整到初始加工位置(X 0,Y 0)；
    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(X 1,Y 1)，其中Y 1＝Y 0；
    S6.线切割工作台相对于钼丝运动至初始加工位置(X 0,Y 0)；
    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X 0-X 1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X 0-X 1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Y 0＝Y 0’-2mm，X 0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，X 0-X 1等于锯带组齿长度的整数倍。
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