分條機分切技術(shù)的說明
(1)高速主軸單元
高速主軸單元包括動力源、主軸、軸承和機架四個主要部分,是高速加工機床的核心部件,在很大程度上決定了膠帶分切機所能達到的分切速度、加工精度和應(yīng)用范圍。高速主軸單元的性能取決于主軸的設(shè)計方法、材料、結(jié)構(gòu)、軸承、潤滑冷卻、動平衡、噪聲等多項相關(guān)技術(shù),其中一些技術(shù)又是相互制約的,包括高轉(zhuǎn)速和高剛度的矛盾、高速度和大轉(zhuǎn)矩的矛盾等等。因此,提高主軸轉(zhuǎn)速和精度是一項很困難的工作,設(shè)計和制造高速主軸必須綜合考慮滿足多方面的技術(shù)要求。
。高速主軸一般做成電主軸的結(jié)構(gòu)形式,其關(guān)鍵技術(shù)包括高速主軸軸承、無外殼主軸電動機及其控制模塊、潤滑冷卻系統(tǒng)、主軸刀柄接口和刀具夾緊方式以及刀具(或工件)動平衡等等,詳見本書第4章。
(2)高速進給系統(tǒng)
進給系統(tǒng)的高速性也是評價高速分切性能的重要指標(biāo)之一,不僅對提高生產(chǎn)率有重要意義,而且也是維持高速加工刀具正常工作的必要條件。對高速進給系統(tǒng)的要求不僅僅能夠達到高速運動,而且要求瞬時達到高速、瞬時準停等,所以要求具有很大的加速度以及很高的定位精度。
高速進給系統(tǒng)包括進給伺服驅(qū)動技術(shù)、滾動元件導(dǎo)向技術(shù)、高速測量與反飲控制技術(shù)和其他周邊技術(shù),如冷卻和潤滑、防塵、防切屑、降噪及安全技術(shù)等。
目前常用的高速進給系統(tǒng)有三種主要的驅(qū)動方式:高速滾珠絲杠、直線電動機和虛擬軸機構(gòu)。和高速進給系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的還有工作臺(拖板)、導(dǎo)軌的設(shè)計制造技術(shù)等等,詳見本書第5章。
(3)CNC控制系統(tǒng)
相對而言,現(xiàn)有的控制系統(tǒng)對超高速分切所需的進給率來說是顯得太慢了,超高速分切要求其CNC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理時間要快得多,高的進給速率要求CNC系統(tǒng)有很高的內(nèi)部數(shù)據(jù)處理速率,而且還應(yīng)有較大的程序存儲量。
CNC控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括快速處理刀具軌跡、預(yù)先前饋控制、快速反應(yīng)的伺服系統(tǒng)等,詳見本書第9章。
(4)床身、立柱和工作臺
高速分切設(shè)計的另一個關(guān)鍵點。是如何在降低運動部件慣量的同時,保持基礎(chǔ)支承部件高的靜剛度、動剛度和熱剛度。通過計算機輔助工程的方法,特別是用有限元法和進行優(yōu)化設(shè)計,能獲得減輕重量、提高剛度的床身、立柱和工作臺結(jié)構(gòu)。
為獲得較好的動態(tài)性能,有些高速分切床身由聚合物混凝土材料制成。
(5)切屑處理和冷卻系統(tǒng)
膠帶分切機過程會產(chǎn)生大量的切屑。單位時間內(nèi)高的切屑切除量盛要高效的切屑處理和清除裝置。高壓大流量的分切液不但可以冷卻膠帶生產(chǎn)設(shè)備的加工區(qū),而且也是一種行之有效的清理切屑的方法。但它會對環(huán)境造成嚴重的污染。分切液的使用并不是對膠帶分切機的任何場合都適用,例如,對抗熱沖擊性能差的刀具,在有些情況下,分切液反而會降低刀具的使用壽命。這時可采用干分切,并用吹氣或吸氣的方法進行清理切屑的工作。
(6)安全裝置
膠帶生產(chǎn)設(shè)備運動部件的高速運動、大量高速流出的切屑以及高壓噴灑的分切液等等,都要求高速分切要有一個足夠大的密封工作空間。刀具破損時的安全防護尤為重要,工作室的倉壁一定要能吸收噴射部分的能量。此外,防護裝置必須有靈活的控制系統(tǒng),以保證操作人員在不直接接觸分切區(qū)的情況下的操作安全。