一种高速精密数控锯床 所属技术领域
本发明属于数控机床,特别涉及一种高速数控锯床。背景技术
目前,钢管或型材在线生产时定尺锯切一般采用飞锯机,飞锯机的工作台也称为锯车,其上面的锯片旋转运动是由普通交流电机、减速器、皮带轮传动,不但锯切线速度低,而且体积大、质量重、结构复杂,快速运行驱动一般采用齿轮齿条及平导轨,所以锯切运行时冲击大、定位精度低。对于高速焊接管锯车同步伺服速度低,满足不了现有特殊型材加工的需要,特别难以完成对薄壁材料的锯切加工。发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、运行平稳,具有高伺服精度、高定位精度、高切削速度,能解决薄壁型材和特殊型材锯切加工的高速精密数控锯床。
该锯床包括床身、锯切驱动机构,工作台快速驱动机构和电器控制系统。所述的床身采用倾斜式结构,由床身底座和斜床身组成,用螺栓将其连接固定,床身的倾斜角度为40°-50°,所述的工作台快速驱动机构设置在床身内,锯切驱动机构设置在工作台上,工作台通过滚动导轨与床身连接;所述的锯切驱动机构由工作台、可调挡块、驱动汽缸、上滑台、滑台滚动导轨、支承座、电主轴、锯片、锁紧螺母组成,上滑台通过滑台滚动导轨与工作台相连接,装有电主轴的支承座设置在上滑台上,锯片设置在电主轴的输出轴上,并由锁紧螺母固定,驱动汽缸与工作台固定,活塞杆与上滑台固定连接;所述的工作台快速驱动机构由伺服电机、减速器、联轴器和齿型带机械直线传动单元组成,伺服电机、减速器通过联轴器与齿型带机械直线传动单元的驱动轮相连接,齿型带机械直线传动单元上的滑块与工作台连接固定;所述的齿型带机械直线传动单元由齿型带、驱动轮、移动块、滑块组成,齿型带设置在驱动轮上,移动块与齿型带固定,滑块设置在移动块上。本发明由于采用了上述结构,具有如下优点:
1、工作台运动速度高,最大移动速度可达350米/分;
2、重复定位精度高,重复定位精度可达到0.05毫米,进给力5000牛顿,减速器的减速比为1∶3.5;
3、由于采用了工作台的快速移动和锯片的高速转动,使快移速度比国内现行的快移速度提高2倍,锯切次数提高8倍,锯片的切削速度可达到10000-12000米/分,提高生产效率3-6倍。附图说明
图1:本发明的结构示意图;
图2:为图1侧面剖视图;
图3:本发明工作台快速驱动机构的齿型带机械直线传动单元结构示意图;
图中:1磁性接近开关,2滚动导轨,3锁紧螺母,4锯片,5支承座,6电主轴,7上滑台,8齿型带直线机械传动单元,9联轴器,10减速器,11伺服电机,12床身底座,13斜床身,14工作台,15可调挡铁,16驱动汽缸,17滑台滚动导轨,18驱动轮,19齿型带,20移动块,21滑块,22活塞杆。具体实施方式
如图1、图2所示,本发明的高速精密数控锯床包括床身、锯切驱动机构、工作台快速驱动机构和电器控制系统,床身采用倾斜式结构,由床身底座12和斜床身13组成,用螺栓固定连接,其倾斜角度为45°,便于排屑和操作。锯切驱动机构设置在工作台14上,包括锯切进给机构和锯片旋转电主轴装置两部分,工作台14通过滚动导轨2与斜床身13相连接,所以工作台14在床身上作快速运动,工作台14的快速运动采用设置在斜床身13内的齿型带机械直线传动单元8。磁性接近开关1设置在齿型带机械直线传动8的两端侧面。
锯切驱动机构由工作台14、可调挡铁15、驱动汽缸16、支承座5、电主轴6、锯片4、锁紧螺母3、上滑台7、滑台滚动导轨17,活塞杆22组成。滑台滚动导轨17固定在工作台14上,上滑台7通过滑台滚动导轨17与工作台14相连,驱动汽缸16用螺钉固定在工作台14上,驱动汽缸活塞杆固定在上滑台7上,所以驱动汽缸16带动上滑台7在工作台14上作横向运动,上滑台7退回的原始位置是由固定在工作台14上的可调挡铁15限定。高速旋转的锯片4设置在电主轴6的输出轴上,由锁紧螺母3固定,电主轴6用螺栓固定在支承座5地孔内,支承座5用螺栓固定在上滑台7上,锯片的最高转速为24000转/分,锯片切断往复最小时间为0.5秒,锯片直径为200-300毫米。
工作台快速驱动机构由伺服电机11、减速器10、联轴器9和固定在斜床身13内的齿型带机械直线传动单元8组成,齿型带机械直线传动单元8包括驱动轮18、移动块20、齿型带19、滑块21,移动块20与齿型带19固定,滑块21固定在移动块20上,滑块21又与工作台14固定连接,所以,伺服电机11通过减速器10,经联轴器9与驱动轮18连接,把伺服电机11旋转运动变成齿型带19的直线运动,带动工作台14在床身上作纵向快速运动,完成型材在线生产时同步定尺锯切,工作台纵向快移速度为180米/分,纵向定位精度为0.1毫米。
机床工作过程如下:由机床电器控制系统控制各部件运动,机床启动,工作台14和上滑台7移动至机床基准位置(机床零点),启动预先编制的工作程序,由伺服电机11经过减速器10、联轴器9使齿型带机械直线传动单元8的驱动轮18转动,带动齿型带19直线运动,再经过移动块20、滑块21使工作台14作纵向直线快速运动,即包括设置在工作台14上的锯切进给机构和锯片旋转电主轴装置,与工作台14一起作纵向直线快速运动,当达到型材设定的长度尺寸时,工作台14则与在线生产的型材同步快速运动,这时电主轴6启动,锯片4高速旋转,驱动气缸16启动,带动上滑台7横向运动,快速切断型材,完成型材在线生产时同步定尺锯切,磁性接触开关1发出信号,驱动气缸16带动上滑台7退回,伺服电机11减速,然后反转,使工作台14返回至机床基准位置,完成一个工作循环,机床待命。