The invention discloses an adaptive controllable vibration metal cutting device and method based on giant magnetostriction. It includes saw frame, vibration mechanism, saw beam, active pulley, driven pulley, saw blade, hydraulic cylinder and DSP chip. The vibration mechanism is fixed at the lower end of the saw beam. There are left guide arm and right guide arm on both sides of the vibration mechanism. The base is installed at the upper opening of the shell. The lower end of the base is connected with the horn through giant magnetostrictive material. The horn is connected with the bearing frame through the bottom of the shell. The outer side of magnetostrictive material is successively equipped with excitation coil and permanent magnet; the driven pulley and the active pulley are respectively equipped with speed sensor and torque sensor. The speed sensor and torque sensor are connected with the DSP chip, and the DSP chip is connected with the vibration mechanism through the PLC controller. By means of simple structure design, the vibration cutting of the saw blade can be realized, so that the saw blade tip can cut into the material more easily and the chips can be discharged more easily.
【技术实现步骤摘要】
基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置及方法
本专利技术涉及金属切削装置及方法,尤其涉及一种基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置及方法。
技术介绍
作为下料工序的主要设备,金属切削带锯床已经被广泛应用到汽车、造船以及航空航天等各个领域。随着现代制造业正朝着高效、高精的方向发展,工业领域对金属带锯床锯切效率的提高提出了迫切的需求,尤其是提高硬质金属的切削效率,一直是关注的焦点。传统的锯切方式是在锯切过程中将锯条连续的向下进给,利用锯齿的快速移动实现切削金属的功能,由于锯条本身刚性较差,因此在锯切过程中不能保证锯条上每个锯齿都能参与锯切工作,而且在锯切过程中极易因摩擦产生加工硬化现象,使得切削工作更加困难,同时齿尖的磨损会导致锯条寿命的缩短。如果在锯条进给方向上施加一个振动,则锯齿在切削过程中可以上下反复跳动,使得齿尖更加容易切入材料,能及时的断屑,防止切屑过长,从而使切屑更加容易排出,同时还能改善切削液的冷却效果。要实现该功能,如何对快速移动中的带锯条施加振动激励是问题的关键。虽然也有研究人员在振动锯切方面开展了一些研究,但是振动装置结构设计过于复杂,很难保证振动机构的振动幅度及振动频率得精度,此外,所提及的振动装置的振动幅度和振动频率也不能够根据锯切材料的材质产生自适应的实时调整,以上因素都将直接影响到锯切的加工效率和被加工工件的锯切质量。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题,本专利技术提供了一种基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置及方法,使金属切削锯条在工作过程中能根据被锯切工件的材质按一定的频率和幅度上下跳动,实现金属带锯的自适应 ...
【技术保护点】
1.一种基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置,其特征在于,包括锯架(2)、振动机构(3)、锯梁(4)、主动带轮(1)、从动带轮(5)、锯条(7)、液压缸(22);锯架(2)两侧分别安装有主动带轮(1)、从动带轮(5),主动带轮(1)与从动带轮(5)上套装有传送带,传送带外侧安装有锯条(7),主动带轮(1)和从动带轮(5)之间安装有振动机构(3)和锯梁(4),锯梁(4)固定于锯架(2)上,振动机构(3)上端固定于锯梁(4)下端面的中部,振动机构(3)下端与位于下方的锯条(7)背部滚动接触;振动机构(3)两侧分设有左导向臂(6)和右导向臂(8),左、右导向臂(6、8)的上端分别固定于锯梁(4)下端面的两端,左、右导向臂(6、8)下端均与位于下方的锯条(7)相连;锯架(2)安装于液压缸(22)上,液压缸(22)带动所有与锯架(2)相连的部件做进给运动;所述振动机构(3)包括外壳(11)、底座(9)、超磁致伸缩材料(11)、永磁体(19)、激励线圈(12)、预紧弹簧(13)、变幅杆(14)和轴承架(16),底座(9)安装于外壳(11)上端开口处,底座(9)上端面固定于锯梁(4)下端面, ...
【技术特征摘要】
1.一种基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置,其特征在于,包括锯架(2)、振动机构(3)、锯梁(4)、主动带轮(1)、从动带轮(5)、锯条(7)、液压缸(22);锯架(2)两侧分别安装有主动带轮(1)、从动带轮(5),主动带轮(1)与从动带轮(5)上套装有传送带,传送带外侧安装有锯条(7),主动带轮(1)和从动带轮(5)之间安装有振动机构(3)和锯梁(4),锯梁(4)固定于锯架(2)上,振动机构(3)上端固定于锯梁(4)下端面的中部,振动机构(3)下端与位于下方的锯条(7)背部滚动接触;振动机构(3)两侧分设有左导向臂(6)和右导向臂(8),左、右导向臂(6、8)的上端分别固定于锯梁(4)下端面的两端,左、右导向臂(6、8)下端均与位于下方的锯条(7)相连;锯架(2)安装于液压缸(22)上,液压缸(22)带动所有与锯架(2)相连的部件做进给运动;所述振动机构(3)包括外壳(11)、底座(9)、超磁致伸缩材料(11)、永磁体(19)、激励线圈(12)、预紧弹簧(13)、变幅杆(14)和轴承架(16),底座(9)安装于外壳(11)上端开口处,底座(9)上端面固定于锯梁(4)下端面,外壳(11)内安装有超磁致伸缩材料(11)、永磁体(19)、激励线圈(12)和预紧弹簧(13),底座(9)下端面与超磁致伸缩材料(11)上端相连,超磁致伸缩材料(11)下端与变幅杆(14)上端相连,变幅杆(14)下端穿过外壳(11)底面通过销钉(17)与轴承架(16)相连;超磁致伸缩材料(11)周围向外依次套装有激励线圈(12)、永磁体(19);位于外壳(11)内且超磁致伸缩材料(11)下方的变幅杆(14)固定有外凸缘,预紧弹簧(13)上端顶接于外凸缘的台阶面,预紧弹簧(13)下端顶接于外壳内底面;轴承架(16)底部通过支撑轴(18)安装有一轴承(15),轴承(15)外圈与锯条(7)背部滚动接触。2.根据权利要求1所述的基于超磁致伸缩的自适应可控式振动金属切削装置,其特征在于,还包括DSP芯片,所述从动带轮(5)上安装有转速传...
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