一种用于数控裁床的主轴振动刀制造技术

本发明专利技术提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机、固定在数控裁床上的偏心主轴、活塞、滑块和刀片；所述活塞设置在数控裁床的密封腔内；所述滑块设置在数控裁床的滑道内，且所述密封腔和滑道位于数控裁床的同侧的同一平面上；所述主轴电机的输出轴通过传动轮与偏心主轴连接，所述偏心主轴通过连杆与设置在密封腔内的所述活塞的一端固定，所述活塞另一端连接拉杆的一端，所述拉杆的另一端连接所述滑块的一端，所述滑块的另一端连接所述刀片。本发明专利技术中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数控裁床的主轴振动刀
本专利技术涉及机械制造领域，具体的说是涉及一种用于数控裁床的主轴振动刀。
技术介绍
目前市场上使用的裁床由于偏心主轴偏心半径小于等于12.5mm，使整个设备工作能力不强，我们知道：在匀速圆周运动中，线速度的大小等于运动质点通过的弧长(S)和通过这段弧长所用的时间(△t)的比值。即v＝S/△t，也是V＝2πr/t(式1-1)在匀速圆周运动中，线速度的大小虽不改变，但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是v＝ω*r(式1-2)由此我们可以知道当角速度(等效成电机旋转速度)一定时，偏心轴r的值越大，则线速度(等效成刀片速度)越大，反之则越小。活塞平均速度Cm是对活塞式运动的性能指标有着全面影响的一个重要参数。活塞平均速度为：Cm＝Sn/180000(式1-3)式中，Cm—活塞的平均速度(米/秒)；S—活塞的行程(厘米)；n—曲轴的转数(转/秒)。因为S＝2rn＝ω/2π则上式Cm＝2rω/360000π(式1-4)通过式1-4我们可知当电机旋转速度一定时，r与Cm成正比关系。在数控裁剪行业，有很多布料存在易粘连，真空吸附后硬度大等特点，由式1-4我们可知，当我们要取得一定的切割速度时，我们只能加高电机的转速，提高刀片的往复频率，从而使刀片与布料间摩擦频率加大，使布料黏连。如果改变偏心半径r，假定切割速度一定时，增大偏心半径r，则可降低旋转速度ω，从而使刀片往复频率降低，并且减小或消除布料的黏连问题。如果改变偏心半径r，不降低旋转速度ω，又可使切割效率提高。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于数控裁床的主轴震动刀。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机、固定在数控裁床上的偏心主轴、活塞、滑块和刀片；所述活塞设置在数控裁床的密封腔内；所述滑块设置在数控裁床的滑道内，且所述密封腔和滑道位于数控裁床的同侧的同一平面上；所述主轴电机的输出轴通过传动轮与偏心主轴连接，所述偏心主轴通过连杆与设置在密封腔内的所述活塞的一端固定，所述活塞另一端连接拉杆的一端，所述拉杆的另一端连接所述滑块的一端，所述滑块的另一端连接所述刀片。上述技术方案中，所述偏心主轴的偏心距离为15mm-25mm。本专利技术的工作原理为：主轴电机通过传动轮将动力传给偏心主轴，由连杆和活塞将旋转运动转化成为往复运动，再由拉杆和滑块与刀片相联接实现刀片的往复运动，从而使工作部(刀片)往复运动产生切削力，实现对工件加工的目的。本专利技术的关键点是实现大行程往复运动，从而提高生产效率。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。在主轴转速不变的情况下，增大偏心距离，切割速度可提高一倍以上。故此，本专利技术存在以下优势：1、频率相同时切割能力更强；2.切割能力相同时频率更低，发热更少，布料更不易溶着。(2)由于刀片往复距离加长，本专利技术实际切割厚度可增加，对牛仔布、劳动布、牛筋布等梭织材料效果尤其明显。附图说明图1为本专利技术的结构示意图一；图2为本专利技术的结构示意图二；图3为刀片的运动方式示意图；图4为刀片在工作对象上运动的轨迹示意图；附图标记说明：1、主轴电机；2、偏心主轴；3、活塞；4、滑块；5、刀片；6、传动轮；7、连杆；8、拉杆；9、旋接件；10、工作对象；100、数控裁床；101、密封腔；102、滑道。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本专利技术是如何实施的。本专利技术提供了一种用于数控裁床的主轴振动刀，包括主轴电机1、固定在数控裁床100上的偏心主轴2、活塞3、滑块4和刀片5；所述活塞3设置在数控裁床100的密封腔101内；所述滑块4设置在数控裁床100的滑道102内，且所述密封腔101和滑道102位于数控裁床100的同侧的同一平面上；所述主轴电机1的输出轴通过传动轮6与偏心主轴2连接，所述偏心主轴2通过连杆7与设置在密封腔101内的所述活塞3的一端固定，所述活塞3另一端连接拉杆8的一端，所述拉杆8的另一端连接所述滑块4的一端，所述滑块4的另一端连接所述刀片5。如图2所示，所述偏心主轴2通过旋接件9与连杆7固定，保证在主轴电机1启动时，偏心主轴2做凸轮运动，连杆7做往复运动。本专利技术中，所述偏心主轴2的偏心距离为15mm-25mm。偏心距离的设置原理介绍：如图3和图4所示，工作对象10(即牛仔布、劳动布、牛筋布等布料)等效成为一条直线，取等距离若干点(定义为a、b、c、d、e、f、g、h、i……)工作部(刀片5)在工作对象10上作往复运动，按振幅行程取点01、02、03、04、05……，为能更好的说明工作能力的区别，我们选取偏心距离12.5mm(即振幅25mm)和偏心距离7.5mm(即振幅15mm)作比较。取等距行程则偏心距12.5mm(定义为A)时，一个往复运动轨迹，01-02-03-04-05-04-03-02-01，偏心距7.5mm(定义为B)时，一个往复运动轨迹是01-02-03-02-01，令点01-02时切割长度为a-b，则A一个往复运动切割长度为a-i的长度。B的切割长度为a-e，由此，我们可以看出当偏心主轴2转速相等时，偏心主轴偏心距离对切割能力的影响。由上可知，如果两种形式得到相似的切割速度，则要求B的主轴转速是A的两倍。高的往复频率必然使工作部分产生更高的温度，这样会使熔着布料更易粘连。偏心距离的设置基础：在动平衡机构能调整的范围内，得到实验数据，如表1所示：表1不同偏心距离的设置影响由表1可知，当偏心距离大于25mm时，震动值高达0.123mm/s和噪音高达90Db，根据GB/T14574-2000《机器和设备噪音发射值的标示和验证》数控裁床的噪音应该≤85，偏心距离大于25mm都达到无法接受的水平。因此，当偏心距大于25时噪音值无法降下来，所以不适用。在动平衡能解决的范围内，偏心主轴最大偏心距离为25mm，在不同的动力平衡下偏心距离15mm-25mm都是保护范围。本专利技术的工作原理为：主轴电机通过传动轮将动力传给偏心主轴，由连杆和活塞将旋转运动转化成为往复运动，再由拉杆和滑块与刀片相联接实现刀片的往复运动，从而使工作部(刀片)往复运动产生切削力，实现对工件加工的目的。本专利技术的关键点是实现大行程往复运动，从而提高生产效率。本专利技术中，主轴电机通过同步带轮传递旋转运动，由偏心主轴通过拉杆、连杆、活塞把旋转运动转化成为往复运动，实现大行程往复运动，从而提高生产效率。在主轴转速不变的情况下，增大偏心半径r(即偏心距离)，切割速度可提高一倍以上。故此，本专利技术存在以下优势：1、频率相同时切割能力更强；2.切割能力相同时频率更低，发热更少，布料更不易溶着。与此同时由于刀片往复运动距离加长，本专利技术实际切割厚度可增加1/3，对牛仔布、劳动布、牛筋布等梭织材料效果尤其明显。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数控裁床的主轴振动刀，其特征在于，包括主轴电机(1)、固定在数控裁床(100)上的偏心主轴(2)、活塞(3)、滑块(4)和刀片(5)；所述活塞(3)设置在数控裁床(100)的密封腔(101)内；所述滑块(4)设置在数控裁床(100)的滑道(102)内，且所述密封腔(101)和滑道(102)位于数控裁床(100)的同侧的同一平面上；所述主轴电机(1)的输出轴通过传动轮(6)与偏心主轴(2)连接，所述偏心主轴(2)通过连杆(7)与设置在密封腔(101)内的所述活塞(3)的一端固定，所述活塞(3)另一端连接拉杆(8)的一端，所述拉杆(8)的另一端连接所述滑块(4)的一端，所述滑块(4)的另一端连接所述刀片(5)。

【技术特征摘要】
2019.04.04 CN 201920452921X1.一种用于数控裁床的主轴振动刀，其特征在于，包括主轴电机(1)、固定在数控裁床(100)上的偏心主轴(2)、活塞(3)、滑块(4)和刀片(5)；所述活塞(3)设置在数控裁床(100)的密封腔(101)内；所述滑块(4)设置在数控裁床(100)的滑道(102)内，且所述密封腔(101)和滑道(102)位于数控裁床(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，
申请(专利权)人：武汉科普易能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42