一种锯片切割性能测试机及其测试方法
【专利摘要】本发明涉及金刚石锯片性能测试，具体涉及一种锯片切割性能测试机及其测试方法，包括立柱（1）、横梁（2）、走刀架（3）、走刀驱动装置（4）、切割动力头（5）、钻磨动力头（6）、动力头升降机构（7）、送料滑座（8）、送料台架（9）和送料驱动机构（10）。本发明可对切、钻、磨工具产品的切割性能做标准化的定量鉴定测试，填补了行业空白；具有针对不同板材进行不同切割测试的特点，既避免测试品过负荷而烧齿，又能防止负荷过小不能反映测试品应有效率，使测试品完全满足商家的特定需求；也适宜担当工艺技术研发试验用机，为切、钻、磨类工具向高新【技术领域】拓展提供了有力的测试验证手段。
【专利说明】一种锯片切割性能测试机及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金刚石切、钻、磨工具产品的切割性能测试，具体涉及一种锯片切割性能测试机及其测试方法。
【背景技术】
[0002]测试技术是现代生产的推动器，反映制造水平的高低，国家中长期科学技术发展规划指出，仪器仪表和测试是"新技术革命"的先导和基础，惠锋公司对此深有感触，并一直坚持探索。
[0003]国标《GB/T11170超硬磨料制品金刚石圆锯片》，是我国超硬工具领域向国际标准看齐，具有一定水准的技术标准之一，但却没有对金刚石圆锯片的实际使用性能的“切割性能”这一重要特性做出定性或定量规范。
[0004]长期以来，无论是锯片制造厂商还是终端用户，在锯片切割性能的诉求上可谓“百花齐放”，近似“以物易物”这种古老的方式交流:购买者寄一张锯片给厂家，要求“比这片锋利”、或“比这片寿命长”(耐用)、或“比这片好切”等，于是厂家就针对客户“样片”，专项开发出一款自测切割性能接近或超越“样片”的新产品发给客户。但是，客户拿到“新产品”一用，感到很不好切，甚至切不动，常常相互埋怨而终止合作，痛失商机。出现这种情况，就是苦于被称为“切割三要素”的切割对象、切割机具和操作手的差异太大，常规手段很难统一，这就是“非同等条件测试”的困惑，而要异地“同等条件”，真不容易实现。
[0005]首先，三要素中的操作手的体魄、素养、技能等因素对推刀速度、力度影响很大，是难以控制和统一的重要因素；其次，在全国乃至全球切割机具种类繁多，其功率、转速等参数难以统一。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种锯片切割性能测试机及其测试方法，解决现有技术中无法对锯片的切割性能进行统一规范的、准确有效测试的问题。
[0007]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种锯片切割性能测试机，包括立柱、横梁、走刀架、走刀驱动装置、切割动力头、钻磨动力头、动力头升降机构、送料滑座、送料台架和送料驱动机构，其中所述立柱固定在底座上，所述横梁横向设置在立柱的顶部，所述走刀架通过直线导轨副安装在横梁上并由走刀驱动装置提供横向走刀动力，所述切割动力头和钻磨动力头分别安装在走刀架的底面和正面，所述送料台架安装在切割动力头和钻磨动力头的下方，送料滑座通过送料驱动机构安装在送料台架上并由送料驱动机构提供纵向送料动力，所述走刀驱动装置、切割动力头、钻磨动力头、动力头升降机构和送料驱动机构分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心信号连接。
[0008]一种锯片切割性能测试机，包括立柱、横梁、走刀架、走刀驱动装置、切割动力头、动力头升降机构、送料滑座、送料台架和送料驱动机构，其中所述立柱通过直线导轨副安装在送料滑座上，并由送料驱动机构提供纵向滑移动力，所述横梁横向设置在立柱的顶部并随立柱纵向移动，所述走刀架通过直线导轨副安装在横梁上并由走刀驱动装置提供横向走刀动力，所述切割动力头安装在走刀架的底部；所述送料台架位于切割动力头下方且在所述立柱移动的轨迹上，所述走刀驱动装置、切割动力头、动力头升降机构和送料驱动机构分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心信号连接。
[0009]一种锯片切割性能测试方法，包括以下步骤:
预先在人机交流控制中心输入规定的锯片转动速度、切割负荷系数、送料步距、切割总刀数和单刀切割长度；
通过走刀驱动装置控制切割动力头对固定在送料滑座上的测试板材进行切割，并由走刀驱动装置和送料驱动机构联动，实现自动切割；走刀驱动装置中伺服电机的转速由切割负荷调制，实现定负荷恒力切割；
待达到锯片切割总刀数后，根据切割总长度所耗时间的长短和齿部磨损高度来判定锯片的锋利度和寿命，判定测试品的优劣。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:统一“切割三要素”，符合同条件测试原贝1J，科学模拟各种切割机具参数，可对切、钻、磨工具产品的切割性能做标准化的定量鉴定测试，填补了行业空白；具有针对不同板材进行不同切割测试的特点，既避免测试品过负荷而烧齿，又能防止负荷过小不能反映测试品应有效率，使测试品完全满足商家的特定需求；也适宜担当工艺技术研发试验用机，为切、钻、磨类工具向高新【技术领域】拓展提供了有力的测试验证手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种锯片切割性能测试机的电器控制逻辑框图。
[0012]图2为本发明一种锯片切割性能测试机一个实施例的结构示意图。
[0013]图3为图2的侧面剖视图。
[0014]图4为本发明一种锯片切割性能测试机另一个实施例的结构示意图。
[0015]图5为图4的侧面剖视图。
[0016]图6为本发明一种锯片切割性能测试机另一个实施例的结构示意图。
[0017]图7为图6的侧面剖视图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]行业内通常用效率和寿命这两项指标来反映锯片使用性能，效率(简称锋利度)，就是走刀速度，单位m/min ;寿命就是工作齿在切割中消耗高度与所切割材料的总长度比，单位m/mm。切割过程主要涉及切割机具(分手提切割机和台式切割机两大类)、切割对象(花岗石、大理石、瓷砖、混凝土等)、操作手，这三项是影响切割状况的主要因素，简称《切割三要素》。
[0020]行业内都是用多刀次(通常60刀以上)的实际切割效率的平均值来考量，由于“切割三要素”不同，其准确性大打则扣。为客观反映锯片的使用性能，我们预先设定切割负荷(以不烧齿为前提)，那么本身锋利度好的锯片，切割阻力小，可加大走刀量，单位距离(切割石板长度)所用时间短，锯片效率高；若本身锋利度差的锯片，切割阻力就大，用同等推力锯片就容易烧齿而失效，若要避免烧齿，就只能降低走刀量，单位距离(切割石板长度)所用的时间则长，锯片效率低；所测锯片的优劣就一目了然。公认切割测试原理不难，但统一“切割三要素”就非常难。
[0021]图2和图3示出了本发明一种锯片切割性能测试机的一个实施例——单立柱固定梁式:一种锯片切割性能测试机，包括立柱1、横梁2、走刀架3、走刀驱动装置4、切割动力头5、钻磨动力头6、动力头升降机构7、送料滑座8、送料台架9和送料驱动机构10，其中所述立柱1固定在底座上，所述横梁2横向设置在立柱1的顶部，所述走刀架3通过直线导轨副安装在横梁2上并由走刀驱动装置4提供横向走刀动力，所述切割动力头5和钻磨动力头6分别安装在走刀架3的底面和正面，所述送料台架9安装在切割动力头5和钻磨动力头6的下方，送料滑座8通过送料驱动机构10安装在送料台架9上并由送料驱动机构10提供纵向送料动力，所述走刀驱动装置4、切割动力头5、钻磨动力头6、动力头升降机构7和送料驱动机构10分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心11信号连接。
[0022]图4和图5示出了本发明一种锯片切割性能测试机的另一个实施例——双立柱固定梁式:一种锯片切割性能测试机，包括两个立柱1、横梁2、走刀架3、走刀驱动装置4、切割动力头5、钻磨动力头6、动力头升降机构7、送料滑座8、送料台架9和送料驱动机构10，其中所述两个立柱1固定在底座上，所述横梁2横向设置在两个立柱1的顶部，所述走刀架3通过直线导轨副安装在横梁2上并由走刀驱动装置4提供横向走刀动力，所述切割动力头5和钻磨动力头6分别安装在走刀架3的底面和正面，所述送料台架9安装在切割动力头5和钻磨动力头6的下方，送料滑座8通过送料驱动机构10安装在送料台架9上并由送料驱动机构10提供纵向送料动力，所述走刀驱动装置4、切割动力头5、钻磨动力头6、动力头升降机构7和送料驱动机构10分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心11信号连接。本实施例由于用两个立柱1，则相对于单立柱固定梁式结构更加稳定。
[0023]图6和图7示出了本发明一种锯片切割性能测试机的另一个实施例——双立柱移动梁式:一种锯片切割性能测试机，包括立柱1、横梁2、走刀架3、走刀驱动装置4、切割动力头5、动力头升降机构7、送料滑座8、送料台架9和送料驱动机构10，其中所述立柱1通过直线导轨副安装在送料滑座8上，并由送料驱动机构10提供纵向滑移动力，所述横梁2横向设置在立柱1的顶部并随立柱1纵向移动，所述走刀架3通过直线导轨副安装在横梁2上并由走刀驱动装置4提供横向走刀动力，所述切割动力头5安装在走刀架3的底部；所述送料台架9置于切割动力头5下方且在所述立柱1移动的轨迹上，所述走刀驱动装置4、切割动力头5、动力头升降机构7和送料驱动机构10分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心11信号连接。本实施例为移动式双立柱梁架设计，切割对象石材固定，靠移动双立柱梁架实现“送料”，适合切割厚重型切割对象，可用于切割石材。
[0024]本发明还示出了一种锯片切割性能测试方法的一个实施例:一种锯片切割性能测试方法，包括以下步骤:
预先在人机交流控制中心11输入规定的锯片转动速度、切割负荷系数、送料步距、切割总刀数和单刀切割长度；
通过走刀驱动装置4控制切割动力头5对固定在送料滑座8上的测试板材进行切割，并由走刀驱动装置4和送料驱动机构10联动，实现自动切割；走刀驱动装置4中伺服电机的转速由切割负荷调制，实现定负荷恒力切割；
待达到锯片切割总刀数后，根据切割总长度所耗时间的长短和齿部磨损高度来判定锯片的锋利度和寿命，判定测试品的优劣。
[0025]下面以具体实例来说明本发明的操作方法:
待测样品型号:G230x7x2.5x25花岗石切割片；
待测样品等级:中档；
切割对象参数:664花岗石1200x630x20 (长x宽x厚)；
切割方式:干式切割；
模拟切割机具:交流台式机，转速3000rpm，功率2000w。
[0026]本发明的操作步骤是:
1，打开测试机电源，启动主机控制和测试记录系统，空运行机器10分钟；同时检查机器各部运行是否正常；
2，确认机器功能正常后，将测试锯片安装在切割动力头主轴上，压紧法兰盘，关好护罩门；
3，将石板放置于送料台上，同时验证气动夹紧功能有效；
4，按照要求模拟交流台式机，应采用定转速测试；
5，在测试机人机界面中，设置相关切割参数:设定转速——3000rpm ；
负荷系数(按中档230规格花岗石类锯片预设)——10 ；
进刀深度——25mm；
走刀量——自动；
单刀切割长度——650mm ；
送料步距-7 ；
切割模式——A ；
总切割刀数——100 ；
6，验证参数输入正确后，按启动键，进入自动切割测试程序；
7，待100刀切割完毕，切割动力头自动回位，系统显示全过程切割曲线，显示锯片平均效率值和寿命，完成测试，打印测试报告。
[0027]在测试过程中，系统会实时读取走刀伺服电机的工作负荷，并将其与设定的负荷参数进行比较、整定，使切割紧贴设定负荷值运行，实现恒力推切(走刀)。这种高灵敏快捷反应的动态伺服模式，不仅实现了 “恒力切割”，并让“恒力切试”具备智能化功能，遇到石材组织中的硬质点或锯片疲劳应力段时，负荷增大，走刀机构自动减小走刀量，以减轻切割负荷；一旦越过硬质点，负荷减轻又会自动增大走刀速度，让切割负荷达到设定值。这样既可避免锯片过载烧齿，又防止负载过小而掩盖试品应有效能的发挥。解决了“切割三要素”中人工推力不统一的难题。如此，在恒力切割条件下走刀速度的变化导致单位长度切割时间的不同，从而反应试件的工作性能——“锋利度”。
[0028]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种锯片切割性能测试机，其特征在于:包括立柱(I)、横梁(2)、走刀架(3)、走刀驱动装置(4)、切割动力头(5)、钻磨动力头(6)、动力头升降机构(7)、送料滑座(8)、送料台架(9)和送料驱动机构(10)， 其中所述立柱(I)固定在底座上，所述横梁(2)横向设置在立柱(I)的顶部，所述走刀架(3)通过直线导轨副安装在横梁(2)上并由走刀驱动装置(4)提供横向走刀动力，所述切割动力头(5)和钻磨动力头(6)分别安装在走刀架(3)的底面和正面，所述送料台架(9)安装在切割动力头(5)和钻磨动力头(6)的下方，送料滑座(8)通过送料驱动机构(10)安装在送料台架(9)上并由送料驱动机构(10)提供纵向送料动力，所述走刀驱动装置(4)、切割动力头(5)、钻磨动力头(6)、动力头升降机构(7)和送料驱动机构(10)分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心(11)信号连接。
2.一种锯片切割性能测试机，其特征在于:包括立柱(I)、横梁(2)、走刀架(3)、走刀驱动装置(4)、切割动力头(5)、动力头升降机构(7)、送料滑座(8)、送料台架(9)和送料驱动机构(10)， 其中所述立柱(I)通过直线导轨副安装在送料滑座(8)上，并由送料驱动机构(10)提供纵向滑移动力，所述横梁(2)横向设置在立柱(I)的顶部并随立柱(I)纵向移动，所述走刀架(3)通过直线导轨副安装在横梁(2)上并由走刀驱动装置(4)提供横向走刀动力，所述切割动力头(5)安装在走刀架(3)的底部；所述送料台架(9)设置在切割动力头(5)下方且在所述立柱(I)移动的轨迹上，所述走刀驱动装置(4)、切割动力头(5)、动力头升降机构(7)和送料驱动机构(10)分别由伺服电机提供动力，并且所有伺服电机均和人机交流控制中心(11)信号连接。
3.一种锯片切割性能测试方法，其特征在于包括以下步骤: 预先在人机交流控制中心(11)输入规定的锯片转动速度、切割负荷系数、送料步距、切割总刀数和单刀切割长度； 通过走刀驱动装置(4)控制切割动力头(5)对固定在送料滑座(8)上的测试板材进行切割，并由走刀驱动装置(4)和送料驱动机构(10)联动，实现自动切割；走刀驱动装置(4)中伺服电机的转速由切割负荷调制，实现定负荷恒力切割； 待达到锯片切割总刀数后，根据切割总长度所耗时间的长短和齿部磨损高度来判定锯片的锋利度和寿命，判定测试品的优劣。
【文档编号】G01N3/58GK104406876SQ201410708849
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】陈萍, 郭和惠, 邹辉, 尹丁 申请人:成都惠锋金刚石工具有限公司