一种切割加工方法及切割加工设备与流程

本发明涉及一种切割加工方法及切割加工设备。

背景技术：

在金属加工领域，时常需要对金属圆棒切割加工或切割下料工作。单就机械切割加工而论，目前主要加工方法有锯削切割、车削切割、铣削切割、磨削切割、等。但这些切割加工方法都存在有明显的不足，其中锯削切割一般工件不旋转，锯刀与工件接触面积大，冷却液难以进入，冷却排屑效果差，并且锯刀对工件的有效切割长度为工件的弦长，随着锯切深度的增加，锯切对应的弦长逐渐变长，使锯刀的刃部与工件接触的面积变大，那么锯刀与工件之间的单位作用力变小，锯切能力下降，使锯刀发生变形，降低锯切后锯切面的表面质量和效率。采用车削切割虽然切割精度能够得到保证，但是切割深度有限，加工效率很低，不能满足大批量生产的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生产效率高且加工精度高的切割加工方法；同时，本发明还提供一种切割加工设备。

为实现上述目的，本发明的切割加工方法采用如下技术方案：一种切割加工方法，在工件转动的同时进行锯切切割。

工件的转动方向满足工件上切削部位的线速度的方向与锯切方向相反。

进行锯切的锯刀为立式锯刀。

采用带锯或者排锯进行锯切切割。

所述锯刀的进给方式为恒力进给或者定量进给。

本发明的切割加工设备采用如下技术方案：切割加工设备，包括机架，所述机架上设有用于带动工件转动的主轴以及用于驱动主轴的主轴驱动装置，所述机架上还设有滑台，所述滑台上设有用于对转动的工件进行锯切的锯切装置。

主轴的转动方向满足工件上切削部位的线速度的方向与所述锯切装置的锯切方向相反。

所述锯切装置的锯刀为立式锯刀。

还包括用于驱动所述锯切装置在所述滑台上移动的进给单元，所述进给单元的进给方式为恒力进给或者定量进给。

还包括用于采集主轴、进给单元以及锯切装置的工作信号的采集器以及根据采集器的信号对所述切割加工设备进行控制的控制器。

本发明的有益效果是：本发明的切割加工设备包括机架以及在机架上设置的用于带动工件转动的主轴，工件转动时，切割加工设备的锯切装置开始工作，对转动的工件进行切割加工，工件转动时不断给锯切装置的锯刀提供新的切割位置，能够减小锯切位置对应的弦长，使切割面积减小，提高切割效率，同时降低锯刀与工件之间的相互作用力，避免锯刀变形影响工件的精度。

进一步地，主轴的转动方向满足工件上切削部位的线速度的方向与所述锯切装置的锯切方向相反，这样在锯切时能够提高锯切效率。

附图说明

图1为本发明的切割加工设备的实施例1的原理示意图；

图2为图1中的切割加工设备在工件转速较快时的工作示意图；

图3为图1中的切割加工设备在工件转速较慢时的工作示意图；

图4为图1中的切割加工设备在工件不转动时的工作示意图；

图5为本发明的切割加工设备的实施例2的工作示意图；

图6为本发明的切割加工设备的实施例3的工作示意图；

附图中：1、工件单元；11、工件；12、主轴；13、主轴驱动装置；14、待切割部位；2、锯刀单元；21、锯刀；22、锯刀驱动装置；3、进给单元；4、滑台单元；5、机架；6、控制单元；61、采集器；62、控制器；vf、进给方向；vw、工件转动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的切割加工设备的具体实施例1，如图1至图4所示，包括机架5以及设置在机架5上的工件单元1和锯刀单元2。工件单元1包括转动装配在机架5上、用于带动工件11转动的主轴12以及主轴驱动装置13，工件11通过夹具安装在主轴12上，主轴驱动装置13驱动主轴转动时，主轴带动工件11进行转动。锯刀单元2包括锯刀21和锯刀驱动装置22，锯刀驱动装置22驱动锯刀21沿锯切方向进行锯切运动。进给单元3用于带动锯刀实现进给运动，滑台单元4为xy轴十字移动滑台。本发明的切割加工设备还包括数据采集器61和控制器62，数据采集器61通过传感器对主轴、进给单元以及锯切装置的工作信号进行采集，控制单元6根据采集器的信号对控制进给单元3控制实现进给单元的定量进给或者恒力进给，同时还能够对工件11的转速等参数进行控制。在其他实施例中，锯切单元还可以与主轴单元分别设置在两个机架上。

在本实施例中锯刀为立式锯刀，锯刀为带锯，当然，锯刀还可以为弓锯、排锯或者圆盘锯等，进行切割时，锯刀锯切方向向下，工件的转动方向为逆时针转动，而且工件处于锯刀的左侧，这样使工件的切削部位的线速度的方向与锯切方向相反，增大工件的切削部位与锯刀相对运动的速度，提高切割效率。主轴的转速可以根据实际需要进行调整，当主轴转速较快时，如图2所示，工件的待切割部位14基本为圆形；当主轴转速较慢时，如图3所示，此时锯刀主要起到切割作用，主轴带动工件旋转提供新的切削部位，工件的待切割部位14会呈现为扇形结构。工件旋转运动与锯刀直线运动可实现联动加工，而且锯刀可以根据实际需要采取定量进给或者恒力进给，工件转动时不断给锯刀提供新的切割位置，能够逐渐减小切割面积，提高锯切能力，提高切割效率，避免锯刀变形影响工件的精度，使该切割装置能够实现不同工件材料或工艺要求的车锯复合高效精密加工，适应性好；另外，由于工件的旋转，使切割过程的冷却与排屑更加方便，利于提高工件切割效率和切割质量。

在具体切割加工过程中，控制器控制工件单元、锯刀单元、进给单元以及滑台单元工作，实现工件的旋转、锯刀的直线移动以及进给单元的定量或者恒力进给，这种联动控制可实现锯刀对工件的车削和锯削复合高效切割加工。具体切割加工操作步骤如下：1、装夹圆钢工件；2、依据工件材料、尺寸、切割要求，设置工件转速、锯刀切割速度、锯刀进给方式；3、依据工件毛坯状态，完成锯刀对刀、定位；4、完成切割准备，启动锯刀直线移动、工件旋转；5、启动切割程序，锯刀在控制器控制下通过进给单元驱动锯刀垂直进给；6、复合切割加工结束，复位，停机。

本发明的切割加工设备在使用时，当工件停止旋转时，如图4所示，利用锯刀的锯切运动及进给运动进行普通锯切切割加工。

本发明的切割加工设备的具体实施例2，如图5所示，在本实施例中，锯刀为水平卧式设置，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的切割加工设备的具体实施例3，如图6示，在本实施例中锯刀与水平方向呈一定角度斜置式设置，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的切割加工方法的实施例，所述切割加工方法为如上述切割加工设备的实施例中的切割加工方法，在此不再赘述。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种切割加工方法及切割加工设备。本发明的切割加工设备包括机架以及在机架上设置的用于带动工件转动的主轴，工件转动时，切割加工设备的锯切装置开始工作，对转动的工件进行切割加工，工件转动不断给锯切装置的锯刀提供新的切割位置，能够减小锯切位置对应的弦长，使切割面积减小，提高锯切能力，提高切割效率，避免锯刀变形影响工件的精度。

技术研发人员：冯克明;赵金坠
受保护的技术使用者：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
技术研发日：2017.04.25
技术公布日：2017.08.04