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金属切削带锯床的工作原理及组成

时间:2020-07-27 15:00 点击次数:

机械产品设计的首要阶段是产品的功能设计,金属切削带锯床的主要功能是锯切工件,现代金属切削带锯床基本以数控带锯床为主,因此数控功能也是带锯床设计中的重要

金属切削带锯床是一种通过主动锯轮驱动带锯条进行切削工件的机床。为了保证带锯条在锯切过程中不打滑,正常工作前都需要对带锯条进行预紧;锯切时,电机驱动主动锯轮转动,由于摩擦力的作用,主动锯轮将带动带锯条水平段以某切削速度运动,同时整个锯架在进给油缸的驱动下以某进给速度向下运动,从而完成对工件进行锯切。

根据带锯床的工作过程可将带锯床的主要功能分为锯切工件、送料、夹持等功能锯切功能是带锯床的核心功能。为实现该功能,该功能模块的主要结构一般包括带锯条、主动锯轮、从动锯轮和锯架等。带锯条是实现锯切功能的刀具,其锯切运动通过带锯轮的旋转带动而实现,锯架则是整个锯切模块的支撑机构。传动模块和张紧模块都是锯切功能的辅助模块,电动机通过传动模块带动主动锯轮转动,一般传动机构选择蜗轮蜗杆减速传动。为了能够使带锯条正常锯切,工作前需要对带锯条进行预紧,该功能通过张紧模块实现,张紧方式主要有螺纹预紧和液压张紧两种。

送料功能是实现带锯床连续锯切的重要功能,该功能主要通过进料模块实现,一般进料模块包括导轨和进料辊子,进料的驱动功能可以是液压驱动或者使用电机驱动丝杠螺

为了保证正常锯切,需要对工件进行夹紧,夹持模块用以实现该功能,夹持功能的实现机构需要根据工件的特点确定,对于一般管形或方形材料可以使用活动钳口和固定钳口的组合方式进行夹紧。在锯切过程中,如果锯切速度较快,锯切温度会比较高,需要对带锯条进行冷却,该功能通过冷却模块实现,一般使用冷却水泵作为动力源,通过接水板和滤网等结构实现冷却液的循环回收。

以双立柱式卧式带锯床为例,根据主要功能模块,建立了详细的功能模块,如图1所示,主要包括送料模块、夹持模块、张紧模块、冷却模块、传动模块、锯切模块、进给模块和支撑模块。各个模块又由若干部件组成。下面具体介绍金属切削带锯床的各个模块及其部件。

双立柱式卧式带锯床的功能模块

1.送料模块

图2所示的送料模块主要由导轨和送料辊子组成,一般使用液压方式送料,带锯床的自动送料对带锯床连续锯切有重要的意义。

金属带锯床送料模块

送料模块的工作过程如下:电机驱动送料辊子,带动工件前进,当工件前端到达夹紧夹具口的时候,送料夹具夹紧动作,接着液压机构驱动后夹具前进,最后完成工件自动送料,循环该过程即可完成多次送料。

2.夹持模块

如图3所示,夹持模块由前后两个夹具组成,每个夹具均一对活动钳口和固定钳口。在锯切前,工件需要由前后夹具夹紧,以便固定,保证锯切加工的精度。夹紧夹具主要固定工件,送料夹具主要负责工件的递送和固定。夹紧机构一般由液压机构驱动。

金属带锯床夹持模块

夹具的夹紧方式有液压夹紧和螺纹夹紧两种方式,由于活动钳口的移动范围较大,因此为减小油缸的行程,液压夹紧方式中液压油缸的活塞上可带有螺纹,形成组合式的夹紧方式。液压夹紧方式成本较高,多用于自动或半自动式带锯床上,手动带锯床上多用螺纹夹紧方式。

3.张紧模块

张紧方式一.般有螺纹张紧和液压张紧两种方式,螺纹张紧一般需要手动预紧,常用于手动或半自动带锯床,液压张紧方式易于实现自动控制,但成本较高,一般用于自动带锯床上。

图4所示为--种螺纹张紧机构,螺纹张紧模块由张紧滑块、张紧座、张紧丝杠组成,张紧滑块与从动锯轮轴相连,通过张紧丝杠调整从动锯轮与主动锯轮的中心距,进而调整锯条的紧绷度,进行锯切前的预张紧和张紧力的调节。

金属带锯床张紧模块

4.冷却模块

冷却模块由冷却泵、冷却液箱和冷却液循环系统等组成,其作用是在锯切过程中冷却带锯条,避免因锯切温度过高而引起的一系列问题。

5.传动模块

传动模块由电机、皮带轮和齿轮箱组成,将电机驱动力传递到主动轮,再由主动轮、锯条驱动从动轮来实现锯条的回转运动。

6.锯切模块

图5是一种卧式带锯床锯切模块的结构简图,根据结构形式,也可以称为锯架系统。锯架系统是带锯床的核心机构,由锯架、主动锯轮、从动锯轮、带锯条等组成。带锯条是锯切功能的刀具,其锯切运动通过带锯轮的旋转带动而实现。锯架通常为钢板切割成形,焊接而成,是整个锯切模块的支撑机构。

金属带锯床锯切模块

7.进给模块

进给模块由泵、阀、油缸、油箱、管路等元件组成,通过液压油缸和调速阀组成的液压循环系统,控制锯架系统的下降速度,从而控制锯架系统的进给运动。通过调速阀可实行进给速度的无级调速,达到对不同材质工件的锯切需要。

8.支撑模块

床身是带锯床的支撑模块,用于安装和支承其他部件和工件。图6所示是一种卧式带锯床的床身,液压油泵、冷却液箱、控制柜等均安装在床身上。

金属带锯床支撑模块

 


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