CN105618855A - 工件移动锯架摆动的带锯机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了工件移动锯架摆动的带锯机床。现有带锯机床锯切精度不高、不易断屑排屑而影响锯切效率。本发明的进给伺服电机驱动进给机构，进给机构设置在工作台底部；锯架一端与小立柱铰接，另一端固定的锯架摆动导向栓嵌入大立柱的弧形槽内；横梁通过小立柱和大立柱支撑在床身顶部；上支撑弹簧连接横梁和锯架顶部，下支撑弹簧连接床身和锯架底部；摆动伺服电机控制摆动机构上下移动，摆动机构与锯架固定；主动锯带轮和从动锯带轮安装在锯架上；锯带绕在主、从动锯带轮上；主运动伺服电机驱动主动锯带轮。本发明通过锯架摆动使锯带与工件之间有切割主运动、垂直进给运动和摆动三个运动复合，有利于断屑和排屑，从而提高锯切效率，延长锯带寿命。

Description

工件移动锯架摆动的带锯机床

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，涉及一种工件移动锯架摆动的带锯机床。

背景技术

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、效率直接影响到整个零部件的生产效益和质量。现有的带锯机床大都采用工件在工作台上固定的模式，锯架上安装主从动锯带轮，锯带运动形成锯切主运动，锯架移动形成进给运动。这样的锯切方式，由于锯架既承担锯切主运动又承担锯切进给运动任务，往往存在锯切精度不高、不易断屑排屑而影响锯切效率等问题。为此，需要一种工件移动锯架摆动的带锯机床，工作台带动工件形成锯切进给运动，有利于提高锯切精度，且容易保持精度；锯架摆动有利于断屑和排屑，从而能有效提高锯切效率。

发明内容

本发明针对现有的带锯机床锯切精度不高、不易断屑排屑而影响锯切效率等问题，提供一种工件移动、锯架摆动的带锯机床。

本发明所采取的技术方案为：

本发明包括小立柱、主运动伺服电机、锯架、主动锯带轮、锯架支撑栓、夹紧机构、进给机构、进给伺服电机、床身、进给导向柱、下支撑弹簧、大立柱、从动锯带轮、锯架摆动导向栓、摆动机构、上支撑弹簧、摆动伺服电机、张紧机构、工作台、锯带和横梁；所述的夹紧机构将工件夹紧在工作台上；间距布置的2个进给伺服电机驱动2个进给机构，进给导向柱对进给机构起导向作用；进给机构设置在工作台底部；所述锯架的一端通过锯架支撑栓与小立柱铰接，另一端固定有锯架摆动导向栓；所述的锯架摆动导向栓嵌入大立柱开设的弧形槽内；横梁通过小立柱和大立柱支撑在床身顶部；所述的上支撑弹簧连接横梁和锯架顶部，下支撑弹簧连接床身和锯架底部；摆动伺服电机控制摆动机构上下移动，摆动机构与锯架固定；所述的主动锯带轮和从动锯带轮安装在锯架上；锯带缠绕在主动和从动锯带轮上，并由靠近从动锯带轮处的张紧机构张紧；主运动伺服电机驱动主动锯带轮。

所述的工作台配有工作台送料机构。

所述的进给机构采用丝杆螺母副，丝杆由进给伺服电机驱动，螺母与进给导向柱构成滑动副。

所述的张紧机构由张紧液压缸和滑块组成；张紧液压缸驱动滑块压紧从动锯带轮的安装轴；两个锯带导向机构间距固定在锯架上，对锯带起导向作用。

所述的锯架支撑栓和锯架摆动导向栓均套有滚动轴承。

本发明的有益效果：本发明提供的一种工件移动、锯架摆动的带锯机床结构方案，能解决现有的带锯机床锯切精度不高、不易断屑排屑而影响锯切效率等问题，一方面有利于提高锯切精度且容易保持精度，另一方面有利于断屑和排屑，从而能有效提高锯切效率。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1的B-B剖面图；

图4为图1的C-C剖面图；

图5为图1的D-D剖面图；

图6为本发明的数控锯切工艺流程图。

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，本发明的带锯机床包括小立柱1、主运动伺服电机2、锯架3、主动锯带轮4、锯架支撑栓5、夹紧机构7、工作台送料机构8、进给机构9、进给伺服电机10、床身11、进给导向柱12、下支撑弹簧13、大立柱14、从动锯带轮15、锯架摆动导向栓16、摆动机构18、上支撑弹簧19、摆动伺服电机20、张紧机构21、工作台22、锯带23和横梁25。锯切作业的工作原理是：工作台送料机构8将工件6送入工作台22；夹紧机构7将工件6夹紧在工作台22上；间距布置的2个进给伺服电机10，驱动2个进给机构9(丝杆螺母副)，通过2个进给导向柱12的导向，形成锯切进给运动，大大改善了进给位移精度且具有良好的精度保持性，从而提高了工件的锯切精度；锯架3的一端通过锯架支撑栓5与小立柱1铰接，另一端固定有锯架摆动导向栓16；锯架摆动导向栓16嵌入大立柱14开设的弧形槽17内；横梁25通过小立柱1和大立柱14支撑在床身11顶部；上支撑弹簧19连接3横梁25和锯架顶部，下支撑弹簧13连接床身11和锯架3底部；摆动伺服电机20控制摆动机构18上下移动，摆动机构18带动锯架3沿大立柱14上的弧形槽17作往复摆动，有利于断屑和排屑，从而能有效提高锯切效率；主动锯带轮4和从动锯带轮15安装在锯架3上；锯带23缠绕在主动和从动锯带轮上，并由靠近从动锯带轮处的张紧机构21张紧；主运动伺服电机2驱动主动锯带轮4，使锯带23产生主运动，从而实现工件的锯切作业。

如图2所示，张紧机构21由张紧液压缸和滑块组成；张紧液压缸驱动滑块压紧从动锯带轮15的安装轴；两个锯带导向机构24间距固定在锯架3上，对锯带起导向作用，使锯带位于两个锯带导向机构24之间的部分产生偏角。

图3反映床身11在水平面上，小立柱1、大立柱14、进给机构9、进给导向柱12和下支撑弹簧13的位置关系。

图4反映锯架支撑栓5的结构。锯架支撑栓5套有滚动轴承，使锯架3支承在小立柱1上时能绕支点灵活转动。

图5反映锯架摆动导向栓16的结构。锯架摆动导向栓16套有滚动轴承，滚动轴承在大立柱的弧形槽17中灵活滚动，使锯架3沿大立柱上的弧形槽17作往复摆动，有利于断屑和排屑，从而能有效提高锯切效率。

该工件移动锯架摆动的带锯机床，与普通带锯机床的最大区别是：为了实现本发明的工件移动和锯架摆动方式，带锯机床的整体结构和布局与现有的产品有很大的区别，增设的工件移动机构和锯架摆动机构是现有产品所没有的，具体如下：

(1)普通带锯机床的切割主运动和进给运动的任务均由锯架承担。本发明的带锯机床，其锯架只承担切割主运动的任务，不承担进给运动的任务。进给运动任务由工作台承担。因此，锯切的工艺模式发生了改变。由此带来的好处是，工作台可以增加刚性，通过丝杆螺母副和直线运动导轨等结构设计措施，提高工作台进给运动的精度以及精度的保持性，从而保证了锯切工件的加工精度，达到“以锯代车”、“以锯代铣”的目的。特别适合于精度要求高的中小型工件的锯切加工。

(2)普通带锯机床的锯架垂直切割工件，切割过程中，锯带只有切割主运动和垂直的进给运动，一方面不容易断屑，另一方面切屑容易堵住锯带的齿间，不利于锯切效率的提高。同时，锯带容易发热，使用寿命降低。因此，本发明增设了锯架的摆动模式，使锯带与工件之间有切割主运动、垂直进给运动和摆动等三个运动复合，其目的是使锯带在切割过程中，进行微幅摆动，有利于断屑和排屑，从而能有效提高锯切效率，延长锯带使用寿命。

新的锯切工艺需要有设备进行实现，因此，本发明设计了工件移动锯切的工作台进给装置和锯架微幅摆动装置。同时，开发了数控锯切的工艺流程，如图6所示。

图6是本发明的数控锯切工艺流程图。主运动伺服电机、进给运动伺服电机和摆动伺服电机分别配置有控制器和光电速度检测装置。开机后，通过参数优化控制器确定最佳的运行和控制参数。主运动控制回路，通过光电速度检测装置和主运动伺服电机，对锯带轮的速度进行控制，以保证在优化的参数范围内运行。进给运动控制回路，通过光电速度检测装置和进给运动伺服电机，对工作台的进给速度进行控制，以保证在优化的参数范围内运行。摆动控制回路，通过光电速度检测装置和摆动伺服电机，对锯架的微幅摆动速度进行控制，以保证在优化的参数范围内运行。

Claims (5)

1.工件移动锯架摆动的带锯机床，包括床身、工作台、横梁、小立柱、大立柱、锯架、主运动伺服电机、主动锯带轮、从动锯带轮、锯带、夹紧机构和张紧机构，其特征在于：还包括锯架支撑栓、进给机构、进给伺服电机、进给导向柱、下支撑弹簧、锯架摆动导向栓、摆动机构、上支撑弹簧和摆动伺服电机；所述的夹紧机构将工件夹紧在工作台上；间距布置的2个进给伺服电机驱动2个进给机构，进给导向柱对进给机构起导向作用；进给机构设置在工作台底部；所述锯架的一端通过锯架支撑栓与小立柱铰接，另一端固定有锯架摆动导向栓；所述的锯架摆动导向栓嵌入大立柱开设的弧形槽内；横梁通过小立柱和大立柱支撑在床身顶部；所述的上支撑弹簧连接横梁和锯架顶部，下支撑弹簧连接床身和锯架底部；摆动伺服电机控制摆动机构上下移动，摆动机构与锯架固定；所述的主动锯带轮和从动锯带轮安装在锯架上；锯带缠绕在主动和从动锯带轮上，并由靠近从动锯带轮处的张紧机构张紧；主运动伺服电机驱动主动锯带轮。

2.根据权利要求1所述的工件移动锯架摆动的带锯机床，其特征在于：所述的工作台配有工作台送料机构。

3.根据权利要求1所述的工件移动锯架摆动的带锯机床，其特征在于：所述的进给机构采用丝杆螺母副，丝杆由进给伺服电机驱动，螺母与进给导向柱构成滑动副。

4.根据权利要求1所述的工件移动锯架摆动的带锯机床，其特征在于：所述的张紧机构由张紧液压缸和滑块组成；张紧液压缸驱动滑块压紧从动锯带轮的安装轴；两个锯带导向机构间距固定在锯架上，对锯带起导向作用。

5.根据权利要求1所述的工件移动锯架摆动的带锯机床，其特征在于：所述的锯架支撑栓和锯架摆动导向栓均套有滚动轴承。