[發(fā)明專利]彈性進給全自動內圓切片機切割受力顯示裝置

無效

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• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN101767294A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 楊瀟
• 申請（專利權）人: 楊瀟
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域：

本發(fā)明屬于自動內圓切片機的裝置，具體涉及一種彈性進給全自動內圓切片機切割受力顯示裝置。

背景技術：

內圓切片機是稀土永磁材料燒結釹鐵硼平面切割加工中最常用的加工設備。它包括半自動內圓切片機、全自動內圓切片機，全自動內圓切片機包括微機控制系統(tǒng)、由主電機帶動的切割刀具、由步進電機帶動的X軸移動工作臺、由步進電機帶動的Y軸移動工作臺，X軸移動工作臺設置在Y軸移動工作臺的上方，帶動X軸移動工作臺的步進電機設置在X軸移動工作臺上。

在傳統(tǒng)的手動控制切割過程中，先對Y軸方向的切割面位置進行位移定位。定位之后重錘牽引X軸滑動盤，位于X軸滑動盤上的料架沿牽引方向移動，被切割料被高速旋轉的內圓切割刀所切割。刀刃刃口切割受力來源于重錘的牽引。所有的Y軸切割面的移動由人工控制，沿X軸的切割過程開始切割階段，由人工控制x軸滑動盤的移動位移，使切割過程平穩(wěn)開始，切割平穩(wěn)之后，有重錘和阻尼的雙重作用自動切割。這樣的切割方法稱為半自動切割，其加工質量(平行度、形位公差、表面光潔度)、加工效率受到技術、體力、情緒等人為的因素影響比較多。每人操作的設備也僅僅在6～10臺之間。

隨著電子控制技術的發(fā)展，Y軸方向的切割面位移采用步進電機控制，X軸切割方向采用步進電機控制切割刀與被切割材料的相對位移，控制切割速度。這種技術進步大大提高了切割加工精度，提高了單個人員的工作效率，單人操作控制的設備可以到30～50臺。

Y軸方向的步進電機控制沒有任何的潛在的問題，但是，在X軸方向上，對切割刀上的加力及控制方式影響著單臺設備的切割效率。

目前，控制切割刀具進給方式上有兩種結構方式，一種是重錘配重，步進電機限度進給的方式(類型1)；另一種是步進電機剛性連接，每一步的步進量都施加在內切切片刀的刃口上(類型2)。

當步進進給速度設置比較低的時候，兩者工作狀態(tài)基本接近，在這樣的工況下的切割速度(單位時間內的切割面積)比較低，比人工切割速度平均低15～30％。

在一般情況下，由于單人操作控制的全自動切片機的數(shù)量多，所有的參數(shù)都取在相對安全、保守的范圍內，相對于手動切片而言，其切割速度低20％左右。

在內圓切割的過程中，影響切割速度的因素是穩(wěn)定吃刀(扶刀)時間和切割過程中刀口的受力程度。在切片過程中，最常見的異常情況是燒刀，輕者刀口損傷(偏刃、局部燒損金剛砂)，重者刀口金剛砂全部燒掉，甚至刀被撕爛。

為提高切割速度，一般采用加大重錘重量(對于類型1)或加快X軸步進電機的進給速度(類型2)。

對于類型2，無論最小進給步距是多少，每一個瞬間完成的最小進給量，都是以刀的彈性變形來吸收這個進給位移量的，這種彈性變形以力的形式作用在切割刀口，在下一個進給之間初步釋放刀片的彈性變形力。

從理論上講，如果進給時間間隔足夠長，則會存在彈性變形應力釋放完畢之后的空轉。另一方面，如果進給的時間間隔足夠短，則上一個進給期間的應力尚未釋放完，造成應力積累，輕則影響切割產(chǎn)品的質量(切割出的產(chǎn)品凹心)，重則毀料撕刀。

在實際的切割過程中，具體的參數(shù)往往是根據(jù)經(jīng)驗和實際切割的材料人為設置的，而且一般是以確保切割產(chǎn)品的質量為前提的保守的切割進給參數(shù)。即便是相對比較安全的切割進給參數(shù)，在材料可切割性發(fā)生變化的時候，尤其是材料可切割性變大的時候，則會導致加工產(chǎn)品的質量(公差和平行度)發(fā)生變化。

因此，對于內圓切片機，其X軸移動的控制的目的不在于精確的定位，而是在于如何有效地平衡切割質量和切割效率之間的關系，選擇合適的控制方法、連接結構和控制模式。

目前的全自動內圓切片機中，步進電機與控制對象的連接均為剛性連接，為了確保控制位移的精度，其采用若干個軸控制定位，任何一軸的控制都是為了精確定位。

步進電機為剛性連接工作方式為剛性給力，每一步的步進量都施加在內切切片刀的刃口上，在實踐中存在如下不足：當步進進給速度設置比較低的時候，兩者工作狀態(tài)基本接近，在這樣的工況下的切割速度(單位時間內的切割面積)比較低，比人工切割速度平均低15～30％；在一般情況下，由于單人操作控制的全自動切片機的數(shù)量多，所有的參數(shù)都取在相對安全、保守的范圍內，相對于手動切片而言，其切割速度低20％左右。

在全自動內圓切割加工的過程中，所選擇的切割控制參數(shù)(進給量或重錘配重重量)對加工質量、加工效率的影響至關重要，在一般情況下，人們是無法檢測和判定當前的參數(shù)組合是否處在最優(yōu)的狀態(tài)。