一種切割加工方法及切割加工設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及一種切割加工方法及切割加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

在金屬加工領(lǐng)域，時(shí)常需要對(duì)金屬圓棒切割加工或切割下料工作。單就機(jī)械切割加工而論，目前主要加工方法有鋸削切割、車(chē)削切割、銑削切割、磨削切割、等。但這些切割加工方法都存在有明顯的不足，其中鋸削切割一般工件不旋轉(zhuǎn)，鋸刀與工件接觸面積大，冷卻液難以進(jìn)入，冷卻排屑效果差，并且鋸刀對(duì)工件的有效切割長(zhǎng)度為工件的弦長(zhǎng)，隨著鋸切深度的增加，鋸切對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng)，使鋸刀的刃部與工件接觸的面積變大，那么鋸刀與工件之間的單位作用力變小，鋸切能力下降，使鋸刀發(fā)生變形，降低鋸切后鋸切面的表面質(zhì)量和效率。采用車(chē)削切割雖然切割精度能夠得到保證，但是切割深度有限，加工效率很低，不能滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)效率高且加工精度高的切割加工方法；同時(shí)，本發(fā)明還提供一種切割加工設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的切割加工方法采用如下技術(shù)方案：一種切割加工方法，在工件轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行鋸切切割。

工件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向滿(mǎn)足工件上切削部位的線(xiàn)速度的方向與鋸切方向相反。

進(jìn)行鋸切的鋸刀為立式鋸刀。

采用帶鋸或者排鋸進(jìn)行鋸切切割。

所述鋸刀的進(jìn)給方式為恒力進(jìn)給或者定量進(jìn)給。

本發(fā)明的切割加工設(shè)備采用如下技術(shù)方案：切割加工設(shè)備，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有用于帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸以及用于驅(qū)動(dòng)主軸的主軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述機(jī)架上還設(shè)有滑臺(tái)，所述滑臺(tái)上設(shè)有用于對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的工件進(jìn)行鋸切的鋸切裝置。

主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向滿(mǎn)足工件上切削部位的線(xiàn)速度的方向與所述鋸切裝置的鋸切方向相反。

所述鋸切裝置的鋸刀為立式鋸刀。

還包括用于驅(qū)動(dòng)所述鋸切裝置在所述滑臺(tái)上移動(dòng)的進(jìn)給單元，所述進(jìn)給單元的進(jìn)給方式為恒力進(jìn)給或者定量進(jìn)給。

還包括用于采集主軸、進(jìn)給單元以及鋸切裝置的工作信號(hào)的采集器以及根據(jù)采集器的信號(hào)對(duì)所述切割加工設(shè)備進(jìn)行控制的控制器。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的切割加工設(shè)備包括機(jī)架以及在機(jī)架上設(shè)置的用于帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸，工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割加工設(shè)備的鋸切裝置開(kāi)始工作，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的工件進(jìn)行切割加工，工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不斷給鋸切裝置的鋸刀提供新的切割位置，能夠減小鋸切位置對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，使切割面積減小，提高切割效率，同時(shí)降低鋸刀與工件之間的相互作用力，避免鋸刀變形影響工件的精度。

進(jìn)一步地，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向滿(mǎn)足工件上切削部位的線(xiàn)速度的方向與所述鋸切裝置的鋸切方向相反，這樣在鋸切時(shí)能夠提高鋸切效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的切割加工設(shè)備的實(shí)施例1的原理示意圖；

圖2為圖1中的切割加工設(shè)備在工件轉(zhuǎn)速較快時(shí)的工作示意圖；

圖3為圖1中的切割加工設(shè)備在工件轉(zhuǎn)速較慢時(shí)的工作示意圖；

圖4為圖1中的切割加工設(shè)備在工件不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作示意圖；

圖5為本發(fā)明的切割加工設(shè)備的實(shí)施例2的工作示意圖；

圖6為本發(fā)明的切割加工設(shè)備的實(shí)施例3的工作示意圖；

附圖中：1、工件單元；11、工件；12、主軸；13、主軸驅(qū)動(dòng)裝置；14、待切割部位；2、鋸刀單元；21、鋸刀；22、鋸刀驅(qū)動(dòng)裝置；3、進(jìn)給單元；4、滑臺(tái)單元；5、機(jī)架；6、控制單元；61、采集器；62、控制器；vf、進(jìn)給方向；vw、工件轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明的切割加工設(shè)備的具體實(shí)施例1，如圖1至圖4所示，包括機(jī)架5以及設(shè)置在機(jī)架5上的工件單元1和鋸刀單元2。工件單元1包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在機(jī)架5上、用于帶動(dòng)工件11轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸12以及主軸驅(qū)動(dòng)裝置13，工件11通過(guò)夾具安裝在主軸12上，主軸驅(qū)動(dòng)裝置13驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸帶動(dòng)工件11進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。鋸刀單元2包括鋸刀21和鋸刀驅(qū)動(dòng)裝置22，鋸刀驅(qū)動(dòng)裝置22驅(qū)動(dòng)鋸刀21沿鋸切方向進(jìn)行鋸切運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給單元3用于帶動(dòng)鋸刀實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滑臺(tái)單元4為xy軸十字移動(dòng)滑臺(tái)。本發(fā)明的切割加工設(shè)備還包括數(shù)據(jù)采集器61和控制器62，數(shù)據(jù)采集器61通過(guò)傳感器對(duì)主軸、進(jìn)給單元以及鋸切裝置的工作信號(hào)進(jìn)行采集，控制單元6根據(jù)采集器的信號(hào)對(duì)控制進(jìn)給單元3控制實(shí)現(xiàn)進(jìn)給單元的定量進(jìn)給或者恒力進(jìn)給，同時(shí)還能夠?qū)ぜ?1的轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行控制。在其他實(shí)施例中，鋸切單元還可以與主軸單元分別設(shè)置在兩個(gè)機(jī)架上。

在本實(shí)施例中鋸刀為立式鋸刀，鋸刀為帶鋸，當(dāng)然，鋸刀還可以為弓鋸、排鋸或者圓盤(pán)鋸等，進(jìn)行切割時(shí)，鋸刀鋸切方向向下，工件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而且工件處于鋸刀的左側(cè)，這樣使工件的切削部位的線(xiàn)速度的方向與鋸切方向相反，增大工件的切削部位與鋸刀相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度，提高切割效率。主軸的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速較快時(shí)，如圖2所示，工件的待切割部位14基本為圓形；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，如圖3所示，此時(shí)鋸刀主要起到切割作用，主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)提供新的切削部位，工件的待切割部位14會(huì)呈現(xiàn)為扇形結(jié)構(gòu)。工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與鋸刀直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)加工，而且鋸刀可以根據(jù)實(shí)際需要采取定量進(jìn)給或者恒力進(jìn)給，工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不斷給鋸刀提供新的切割位置，能夠逐漸減小切割面積，提高鋸切能力，提高切割效率，避免鋸刀變形影響工件的精度，使該切割裝置能夠?qū)崿F(xiàn)不同工件材料或工藝要求的車(chē)鋸復(fù)合高效精密加工，適應(yīng)性好；另外，由于工件的旋轉(zhuǎn)，使切割過(guò)程的冷卻與排屑更加方便，利于提高工件切割效率和切割質(zhì)量。

在具體切割加工過(guò)程中，控制器控制工件單元、鋸刀單元、進(jìn)給單元以及滑臺(tái)單元工作，實(shí)現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)、鋸刀的直線(xiàn)移動(dòng)以及進(jìn)給單元的定量或者恒力進(jìn)給，這種聯(lián)動(dòng)控制可實(shí)現(xiàn)鋸刀對(duì)工件的車(chē)削和鋸削復(fù)合高效切割加工。具體切割加工操作步驟如下：1、裝夾圓鋼工件；2、依據(jù)工件材料、尺寸、切割要求，設(shè)置工件轉(zhuǎn)速、鋸刀切割速度、鋸刀進(jìn)給方式；3、依據(jù)工件毛坯狀態(tài)，完成鋸刀對(duì)刀、定位；4、完成切割準(zhǔn)備，啟動(dòng)鋸刀直線(xiàn)移動(dòng)、工件旋轉(zhuǎn)；5、啟動(dòng)切割程序，鋸刀在控制器控制下通過(guò)進(jìn)給單元驅(qū)動(dòng)鋸刀垂直進(jìn)給；6、復(fù)合切割加工結(jié)束，復(fù)位，停機(jī)。

本發(fā)明的切割加工設(shè)備在使用時(shí)，當(dāng)工件停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖4所示，利用鋸刀的鋸切運(yùn)動(dòng)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行普通鋸切切割加工。

本發(fā)明的切割加工設(shè)備的具體實(shí)施例2，如圖5所示，在本實(shí)施例中，鋸刀為水平臥式設(shè)置，其他與實(shí)施例1相同，不再贅述。

本發(fā)明的切割加工設(shè)備的具體實(shí)施例3，如圖6示，在本實(shí)施例中鋸刀與水平方向呈一定角度斜置式設(shè)置，其他與實(shí)施例1相同，不再贅述。

本發(fā)明的切割加工方法的實(shí)施例，所述切割加工方法為如上述切割加工設(shè)備的實(shí)施例中的切割加工方法，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種切割加工方法及切割加工設(shè)備。本發(fā)明的切割加工設(shè)備包括機(jī)架以及在機(jī)架上設(shè)置的用于帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸，工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割加工設(shè)備的鋸切裝置開(kāi)始工作，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的工件進(jìn)行切割加工，工件轉(zhuǎn)動(dòng)不斷給鋸切裝置的鋸刀提供新的切割位置，能夠減小鋸切位置對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，使切割面積減小，提高鋸切能力，提高切割效率，避免鋸刀變形影響工件的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：馮克明;趙金墜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.25
技術(shù)公布日：2017.08.04