專利名稱：數控曲線鋸機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械設備，用于板材加工的切割設備的制造。
背景技術：
目前板材切割加工中廣泛采用以下幾種加工方法1.，氣焊切割該方法只適合鋼板切割，它效率較高，但切口精度差，非金屬和有色 金屬板材不適合。2，水切割該方法適用材料廣泛，但耗材較貴，加工成本較高。3，線切割該方法只適合加工金屬材料，加工精度高。但生產效率很低，加工成本較高。4，鋸切割該方法效率較高，生產成本低，適用材料廣泛。帶鋸機是板材切割加工中廣泛使用的機械加工設備，普通帶鋸機在做曲線切割 時，由于鋸條有一定的寬度，切割到轉彎處時，鋸條邊緣就會與制件發生擠壓而停止作業。 目前切割曲線時通常采用較窄的鋸條，鋸條固定不動，工人要用手工操作不停地轉動工件， 幫助調整工件與鋸條鋸切曲線的方向一致，近似手工切割，這種方法操作難度大，勞動強度 大，工件精度差，很難實現大批量自動化生產。現在市場上還沒有一種比較成熟的數控鋸 機。200820135580. 5公開的專利三維數控鋸機，鋸條是上下往復運動，工作時有一半是空 行程，工作效率低，并且鋸條還要不斷調整方向，機床結構復雜。200420108656. 7公開的 三軸聯動數控曲線帶鋸機，該結構是安裝帶鋸的整個機架要根據鋸切的位置在床身上回 轉，小角度轉彎時機架工作范圍受到很大限制，所以很難得到推廣應用。另外鋸條的狀態， 01237099. 1專利公開的線鋸條由于工藝和結構所限，不可能制成很大的齒形，從而也不能 制成效率很高的鋸條。
發明內容本實用新型的設計目的是提供一種數控曲線鋸機，配置可以向任意方向鋸切的鋸 條，實現板材曲線裁切加工的自動化。一種數控曲線鋸機，包括X、Y兩方向直線運動的工作臺，和有程序控制的電氣、冷 卻配置，其特征在于固定帶鋸的F型架的立柱垂直安置在工作臺的底座上，帶鋸通過框架 導輪安裝在立柱上部的上、下橫梁側面上呈環形閉合，上橫梁端垂直安裝導正器升降座，下 端固定上導正器、下部一側安裝動力頭及伺服電機，下導正器安裝在下橫梁端上面，兩導正 器位于工作臺上工件的上、下之間；帶鋸是兩條齒的帶鋸條，或是螺旋鋸條。本數控曲線鋸機，可以安裝兩條齒的帶鋸條，鋸齒間距不限，效率高，螺旋鋸條效 率更高。在此之前已有的線鋸條由于工藝和結構所限，不可能制成很大的齒形，從而也不能 制成效率很高的鋸條。本設備也可在導正器座上安裝往復運動的電動曲線鋸，市場上可以 買到的，能更靈活方便地對木材、金屬、塑料等板材進行切割；也可以切出更小的轉彎半徑， 使原來必須手工操作而且不易掌握的手動工具也可以實現數控操作。因配置鉆具，能使鋸條在局部作業，鋸切的軌跡可以是連續的，也可以是斷續的任何曲線圖形。以往的帶鋸首尾 都是采用焊接結構，無法實現跳躍斷續鋸切。而本設計中的帶鋸接頭結構可以解決以往帶 鋸不能切割斷續曲線的問題，并且配置鉆頭可鉆孔，使帶鋸可以在板材的任意位置孔中穿 過，靈活地進行局部鋸切。還可以在導正器座上配置銑頭，增加作業功能。 本實用新型的鋸機對使用客戶來講是一種工藝簡單，適用材料廣泛，生產效率高， 生產成本低的產品。如能推廣使用，必能產生巨大的經濟效益和社會效益。其對鋸條制造廠 商和機床制造廠商來講又是一個巨大的潛在市場，必能給生產廠商帶來巨大的經濟效益。
[0012]圖1是本設計的數控曲線鋸機主視圖；[0013]圖2a是導正器夾持厚鋸片B狀態剖視圖；[0014]圖2b是導正器夾持薄鋸片A狀態剖視圖；[0015]圖3a是導正器圖加的俯視圖；[0016]圖3b是導正器圖2b的俯視圖；[0017]圖4a是本設計兩條齒帶鋸主視圖；[0018]圖4b是將帶鋸扭轉后安裝在導向輪上的螺旋狀軸向視圖[0019]圖5a是帶鋸兩端結構主視圖；[0020]圖5b是圖fe的A-A視圖；[0021]圖6是導正器座上安裝小電鋸剖視圖；[0022]圖7是圖6的俯視圖。
具體實施方式
.數控曲線鋸機如圖1所示，包括X、Y兩方向直線運動的兩個工作臺，和有程序控 制的電氣系統及冷卻系統配置，其特征在于固定帶鋸5的F型的立柱3垂直安置在工作臺 的底座1上，帶鋸5通過框架導輪安裝在與立柱3上橫梁14、下橫梁15側面上，呈環形閉 合。上橫梁14端垂直安裝導正器升降座8，升降座8下端固定上導正器10、下部一側安裝 動力頭9，下導正器6及伺服電機安裝在下橫梁15端上面。框架導輪包括與電機相連的主動輪2位于立柱3中部、漲緊輪4位于立柱上角、兩 個導輪7分別位于兩橫梁14、15端并且在上導正器10、下導正器6的上、下方。本設計的帶鋸5的兩長邊有對稱齒，將帶鋸中間無齒的部分變窄，可以根據需要 制成不同大小的齒形。帶鋸5首尾相接的快速插接結構如圖fe、圖恥所示，其一端有“凸” 字形通孔，另一端同方向、同形狀“凸”的豎邊被切開，橫邊仍相連，見圖恥所示，向一面推 擠后形成同形狀凸起；當將凸起部分插入另一端通孔中并拉緊時，凸起部分卡在通孔的肩 部，首尾部分就快速搭接在一起了，成為有一個活口的環形鋸。當搬開漲緊輪4帶鋸5處于 放松狀態時，凸起部分又可以從通孔中移出，使首尾分開。鋸條的另一種形式見圖4a、圖4b，將帶鋸5鋸條螺旋扭轉安裝在框架導輪上，這 時要將上導正器10、下導正器6移位，將帶鋸5沿中心線扭轉、再將兩端對接，使原來一條線 排列的鋸齒變為沿軸線螺旋分布，這樣鋸條就可以向任意方向鋸切。導正器升降結構8 包括一套絲杠副，一端固定電機，另一端固定上導正器10及動力頭9，其中部垂直安裝在上橫梁14端部，使導正器升降。上、下導正器的結構見圖2a、圖2b:導正器座17上安置伺服電機21。導正器座 17內一側有蝸桿19，中部有蝸輪16，外部有與蝸桿19咬合的齒，蝸輪16另半部內為弧形凹 腔，其弧形大于小導輪支架18的外球面，凹腔最大徑處有相向兩個螺紋通孔；內有小導輪 支架18，小導輪支架18外部為球體中段，中心為等徑通孔，通孔內軸向垂直安置兩個小導 輪20，兩個小導輪20的輪面并列安置在鋸面兩側，并垂直于帶鋸走向，兩個小導輪20與蝸 桿19同軸向。安裝時如圖加所示，用手動固定蝸輪16與小導輪支架18的縫隙為水平，此時蝸 輪16的縫隙水平且兩小輪20間距B最大，并用頂絲穿過蝸輪16壁上通孔并抵住小導輪支 架18球面的最大徑點。這種狀態下的兩個小導輪20之間的帶鋸5的鋸片厚度為最大值。 厚的鋸片適合高強度材質切割。如果安裝的鋸片薄時，如圖2b所示手動小導輪支架18扭 轉角度，使鋸片5與加工材料工件11的被切線一致，并再次用頂絲固定。鋸片薄時蝸輪16 的縫隙偏斜且兩小輪20間距A最小。此后伺服電機21帶動蝸桿19及蝸輪16隨程序控制 的方向、速度與設備同步正、反向扭轉。安裝螺旋鋸條時，不使用導正器。導正器升降座8下部一側安裝動力頭9，還可以換下導正器，配置鉆具，使上述帶 鋸能夠穿過孔隙。或者配置銑頭，加工溝槽。還可以取下導正器座17上的上、下導正器10、6，安裝小型電動往復鋸22，如圖6、 圖7所示這時改用人工手動操縱，脫離設備程序控制。本設備工作時，自動控制的帶鋸、鉆 孔以及小型曲線鋸可更替使用。曲線加工時，工件11固定在縱向工作臺12上，隨程序控制工作臺13配合做直線 運動，帶鋸5在上、下導正器10、6的夾持下轉動，保證鋸條方向與工件運動方向重合，從而 加工出任何曲線，而不出現夾鋸現象。如果加工低密度材質時，可使用本設計的螺旋鋸條， 螺旋鋸條適用于加工有色金屬、非金屬材料，如木板、塑料板，不受方向制約，可以拐直角、 小R曲線、可使用單齒或雙齒鋸條。導正器的蝸輪、蝸桿與Z軸、Y軸共同構成了本設計的三軸聯動數控曲線鋸機，數 控裝置可根據鋸切曲線的形狀控制導正器，使鋸條始終與工件運動方向一致，隨時扭轉調 整方向；導正器可根據鋸條厚度、工件厚度不同調整，從而能完成任意形狀曲線的自動切割 作業。
權利要求1.一種數控曲線鋸機，包括Χ、γ兩方向直線運動的工作臺，和有程序控制的電氣、冷卻 配置，其特征在于固定帶鋸(5)的F型架的立柱(3)垂直安置在工作臺的底座(1)上，帶鋸 (5)通過框架導輪安裝在立柱C3)上部的上橫梁(14)、下橫梁(1 側面上呈環形閉合，上 橫梁(14)端垂直安裝導正器升降座(8)，升降座(8)下端固定上導正器(10)、下部一側安 裝動力頭(9)，下導正器(6)及伺服電機安裝在下橫梁(15)端上面，兩導正器位于工作臺上 工件(U)的上、下之間；帶鋸( 是兩條齒的帶鋸條，或是螺旋鋸條。
2.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于帶鋸(5)的兩長邊有對稱齒，鋸條 無齒的部分變窄。
3.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于帶鋸(5)鋸條首尾相接部分有插 接結構其一端有“凸”字形通孔，另一端同方向、同樣形狀“凸”的豎邊被切開，橫邊仍相 連，向一面推擠后形成同形狀凸起；當將凸起部分插入另一端通孔中并拉緊時，首尾部分搭 接在一起，形成閉環。
4.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于上、下導正器(10、6)的結構導 正器座(17)上安置伺服電機(21)，導正器座(17)內一側有蝸桿(19)，中部有蝸輪(16)，蝸 輪(16)外部有與蝸桿(19)咬合的齒，蝸輪(16)另半部內為弧形凹腔，其弧形大于小導輪 支架(18)的外球面，凹腔最大徑處有相向兩個螺紋通孔，內有小導輪支架(18)；小導輪支 架(18)外部為球體中段，中心有等徑通孔，通孔內軸向垂直安置兩個小導輪(20)，兩個小 導輪00)的輪面并列安置在鋸面兩側，并垂直于帶鋸走向，兩個小導輪00)與蝸桿(19) 同軸向。
5.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于導正器升降結構(8)包括一套絲 杠副，一端固定電機，其中部垂直安裝在上橫梁(14)端部，使上導正器(10)升降。
6.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于將帶鋸(5)沿中心線扭轉、再將兩 端對接，使線排列的鋸齒呈軸線螺旋分布，并安裝在框架導輪上；此時將上導正器(10)、下 導正器(6)移位。
7.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于框架導輪包括與電機相連的主動 輪⑵位于立柱⑶中部、漲緊輪⑷位于立柱上角、兩個導輪(7)分別位于兩橫梁(14、 15)端并且在上導正器(10)、下導正器(6)的上、下方。
8.根據權利要求1所述的數控曲線鋸機，其特征在于還可以取下導正器座(17)上的 上、下導正器(10、6)，安裝小型電動往復鋸02)；這時脫離設備程序控制，改用人工手動操 作。
專利摘要一種數控曲線鋸機，包括X、Y兩方向直線運動的工作臺，和有程序控制的電氣、冷卻配置，其特征在于固定帶鋸的F型架的立柱垂直安置在工作臺的底座上，帶鋸通過導輪安裝在立柱上部的上、下橫梁側面上呈環形閉合，上橫梁端垂直安裝導正器升降座，下端固定上導正器、下部一側安裝動力頭，下導正器及伺服電機安裝在下橫梁端上面，兩導正器位于工作臺上工件的上、下之間；帶鋸是兩條齒的帶鋸條，或是螺旋鋸條。鋸條首尾插接結構的“凸”字形通孔和同形豎邊切開，形成閉環。鋸齒間距不限，效率高，螺旋鋸條效率更高。也可在導正器座上安裝往復電動曲線鋸，切出更小的轉彎半徑。還可配鉆頭、銑頭，并且帶鋸首尾結構，實現切割斷續曲線。
文檔編號B23D53/02GK201881004SQ20102019867
公開日2011年6月29日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者王博森 申請人:王博森