分条机分切技术的说明
(1)高速主轴单元
高速主轴单元包括动力源、主轴、轴承和机架四个主要部分,是高速加工机床的核心部件,在很大程度上决定了胶带分切机所能达到的分切速度、加工精度和应用范围。高速主轴单元的性能取决于主轴的设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术,其中一些技术又是相互制约的,包括高转速和高刚度的矛盾、高速度和大转矩的矛盾等等。因此,提高主轴转速和精度是一项很困难的工作,设计和制造高速主轴必须综合考虑满足多方面的技术要求。
。高速主轴一般做成电主轴的结构形式,其关键技术包括高速主轴轴承、无外壳主轴电动机及其控制模块、润滑冷却系统、主轴刀柄接口和刀具夹紧方式以及刀具(或工件)动平衡等等,详见本书第4章。
(2)高速进给系统
进给系统的高速性也是评价高速分切性能的重要指标之一,不仅对提高生产率有重要意义,而且也是维持高速加工刀具正常工作的必要条件。对高速进给系统的要求不仅仅能够达到高速运动,而且要求瞬时达到高速、瞬时准停等,所以要求具有很大的加速度以及很高的定位精度。
高速进给系统包括进给伺服驱动技术、滚动元件导向技术、高速测量与反饮控制技术和其他周边技术,如冷却和润滑、防尘、防切屑、降噪及安全技术等。
目前常用的高速进给系统有三种主要的驱动方式:高速滚珠丝杠、直线电动机和虚拟轴机构。和高速进给系统相关联的还有工作台(拖板)、导轨的设计制造技术等等,详见本书第5章。
(3)CNC控制系统
相对而言,现有的控制系统对超高速分切所需的进给率来说是显得太慢了,超高速分切要求其CNC系统的数据处理时间要快得多,高的进给速率要求CNC系统有很高的内部数据处理速率,而且还应有较大的程序存储量。
CNC控制系统的关键技术主要包括快速处理刀具轨迹、预先前馈控制、快速反应的伺服系统等,详见本书第9章。
(4)床身、立柱和工作台
高速分切设计的另一个关键点。是如何在降低运动部件惯量的同时,保持基础支承部件高的静刚度、动刚度和热刚度。通过计算机辅助工程的方法,特别是用有限元法和进行优化设计,能获得减轻重量、提高刚度的床身、立柱和工作台结构。
为获得较好的动态性能,有些高速分切床身由聚合物混凝土材料制成。
(5)切屑处理和冷却系统
胶带分切机过程会产生大量的切屑。单位时间内高的切屑切除量盛要高效的切屑处理和清除装置。高压大流量的分切液不但可以冷却胶带生产设备的加工区,而且也是一种行之有效的清理切屑的方法。但它会对环境造成严重的污染。分切液的使用并不是对胶带分切机的任何场合都适用,例如,对抗热冲击性能差的刀具,在有些情况下,分切液反而会降低刀具的使用寿命。这时可采用干分切,并用吹气或吸气的方法进行清理切屑的工作。
(6)安全装置
胶带生产设备运动部件的高速运动、大量高速流出的切屑以及高压喷洒的分切液等等,都要求高速分切要有一个足够大的密封工作空间。刀具破损时的安全防护尤为重要,工作室的仓壁一定要能吸收喷射部分的能量。此外,防护装置必须有灵活的控制系统,以保证操作人员在不直接接触分切区的情况下的操作安全。