一种锯切质量与刀具寿命预测系统技术方案

本发明专利技术公开一种锯切质量与刀具寿命预测系统，包括第一底板，第一底板的顶面一侧固接有第一驱动机构，第一驱动机构的顶部固接有三轴测力计，三轴测力计的顶部设有被切试样，底板远离第一驱动机构的一侧固接有第二底板，第二底板的顶面设有三轴移动机构，三轴移动机构的顶部固接有电机座，电机座的顶面固接有锯切机构，锯切机构包括与电机座固接的第三电机，第三电机的输出轴固接有锯片，锯片与被切试样相适配，电机座的两侧分别固接有加热件和测量件。本发明专利技术能够评估锯切过程中产品的切面质量，预测刀具的服役寿命以及连续工作能力。预测刀具的服役寿命以及连续工作能力。预测刀具的服役寿命以及连续工作能力。

【技术实现步骤摘要】
一种锯切质量与刀具寿命预测系统


[0001]本专利技术涉及切割刀具
，特别是涉及一种锯切质量与刀具寿命预测系统。

技术介绍

[0002]圆锯片作为锯切生产中应用最为广泛的工作刀具，切后产品表面质量，锯片的使用寿命与连续工作时长是决定切缝损耗和锯切工作效率的关键。切后产品质量主要是通过切面的粗糙度来反映，而在锯切工作过程中，难以在线检测切面粗糙度，这就导致无法及时调节锯切工艺参数。切面的粗糙度是刀具使材料断裂后直接形成的，所以刀具的动态稳定性直接决定了切面粗糙度。刀具的动态稳定性是由其自身物理特性，锯切工艺参数，刀具的基体温度共同决定的。其中刀具自身的物理特性是在产品出厂时就已经确定的，而锯切工艺参数是在刀具使用过程中可以实时调节的，刀具的基体温度是随着锯切的进行而不断积累的。
[0003]在锯切加工过程中，产品切面粗糙度无法在线检测，只能于一个批次的加工完成后才能检测切面粗糙度，如果加工工艺参数不合适就会产生大量的次级产品。所以有必要在锯切过程中实时预测产品切面质量，并选择更优的工艺参数进行同步调节，避免大量次级产品的出现。
[0004]随着锯片几何结构、热处理工艺、涂层工艺的多样性，每种锯片的固有特性都有不同的区别，锯片生产企业虽然会提供部分典型型号锯片的临界转速，但此时锯片是处于常温状态，而在实际锯切过程中，锯片基体会形成外大内小的温度梯度，这种温度场会降低锯片的临界转速，即实际工作状态下锯片会更容易达到临界转速，此时锯片会出现严重的振动，大大降低锯片寿命和锯切产品质量。所以有必要找到锯片基体在不同温度下的临界转速，从而适当限制锯切效率。
[0005]刀具的更换是根据现场使用者的经验，当锯切过程中出现较大噪声、剧烈振动，或其他明显外观损坏时进行更换。但仍有许多锯片的失效过程是无法及时观察到的，这就导致了在锯切过程中锯片的突然损坏会令生产节奏骤然停止，造成大量材料的浪费，更有甚者会导致锯切设备的损坏和操作人员的伤害。所以有必要根据生产节奏预测锯片的服役寿命，提前对到达寿命极限的锯片进行更换。
[0006]因此，亟需一种新型的锯切质量与刀具寿命预测系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种锯切质量与刀具寿命预测系统，以解决现有技术存在的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种锯切质量与刀具寿命预测系统，包括第一底板，所述第一底板的顶面一侧固接有第一驱动机构，所述第一驱动机构的顶部固接有三轴测力计，所述三轴测力计的顶部设有被切试样，所述底板远离所述第一驱动机构的一侧固接有第二底板，所述第二底板的顶面设有三轴移动机构，所述三轴移
动机构的顶部固接有电机座，所述电机座的顶面固接有锯切机构，所述锯切机构包括与所述电机座固接的第三电机，所述第三电机的输出轴固接有锯片，所述锯片与所述被切试样相适配，所述电机座的两侧分别固接有加热件和测量件。
[0009]优选的，所述三轴测力计与所述被切试样之间设有夹具，所述夹具包括与所述三轴测力计的顶面四角分别固接有第一螺栓，所述第一螺栓上螺纹连接有两个第一螺母，两个所述第一螺母之间固接有所述被切试样。
[0010]优选的，所述三轴移动机构包括固接在所述第二底板顶面的第一移动部，所述第一移动部的顶面滑动连接有第二移动部，所述第二移动部的顶面滑动连接有第三移动部，所述第三移动部的顶面固接有所述电机座。
[0011]优选的，所述第一移动部包括两个第一连接板，其中一个所述第一连接板与所述第二底板固接，与所述第二底板固接的所述第一连接板顶面一侧对称固接有第一安装座，两个所述第一安装座通过第一连接轴转动连接有两个第一连接杆，两个所述第一连接杆的中心通过第二连接轴连接有两个第二连接杆，另一所述第一连接板的底面对称固接有所述第一安装座，两个所述第二连接杆的一端通过所述第一连接轴与另一所述第一连接板上的所述第一安装座转动连接，所述第一连接杆的另一端和所述第二连接杆的另一端分别滑动连接有限位组件，所述限位组件分别与两个所述第一连接板的相对内侧固接，其中一个所述限位组件内传动连接有第一驱动部。
[0012]优选的，所述限位组件包括与所述第一连接板固接的两个第二安装座，两个所述第二安装座的顶面固接有限位板，所述限位板与所述第一连接板之间滑动连接有第一滑块，其中一个所述第一滑块的两端与所述第一连接杆转动连接，另一所述第一滑块的两端与所述第二连接杆转动连接，其中一个所述第一滑块传动连接有所述第一驱动部。
[0013]优选的，所述第一驱动部包括与所述第一滑块滑动连接的第一丝杠，所述第一丝杠穿过远离所述第一安装座的所述第二安装座并固接有第一电机。
[0014]优选的，位于所述第一连接杆顶部的所述第一连接板的顶面固接有所述第二移动部，所述第二移动部包括对称固接在所述第一连接板顶面的第一限位座，两个所述第一限位座之间固接有第一限位轴，所述第一限位轴上滑动连接有两个滑动座，两个所述滑动座的顶面固接有第二连接板，所述第二连接板的顶面固接有所述第三移动部，所述第二连接板的底面一侧固有第二驱动件，靠近所述第二连接板的所述第一连接板的顶面固接有连接座，所述第二驱动件与所述连接座传动连接。
[0015]优选的，所述第二驱动件包括与所述第二连接板固接的轴承座，所述轴承座内转动连接有第二丝杠，所述轴承座的外侧固接有第二电机，所述第二电机与所述第二丝杠传动连接。
[0016]优选的，所述第三移动部的结构与所述第二移动部相同，所述第三移动部的所述第二丝杠与所述第二移动部的所述第二丝杠相互垂直。
[0017]优选的，所述加热件为激光加热器，所述激光加热器与所述电机座固接，所述测量件为激光位移传感器，所述激光位移传感器与所述电机座固接。
[0018]本专利技术公开了以下技术效果：通过第一驱动机构推动被切试样进行锯切，三轴测力计用于测量锯切时的锯切力，加热件用于在高温刀具空转变速实验中，对刀具施加不同的温度场，测量件用于实时测量锯片的横向振动幅度，本专利技术能够对锯切过程中粗糙度的
实时预测，有助于及时调整锯切工艺获得更好的产品质量；对锯切机构中刀具连续工作能力的确定，可以避免单次加工时间超过锯片最大连续工作能力让其提前报废；而对其服役寿命的预测，可以提前更换锯片，防止锯片在工作过程中损坏，造成产品的浪费。
[0019]本专利技术可以实现对某一具体锯切工艺参数下的三轴锯切力和刀具横向振动进行监测，进而预测产品的切面质量。并通过对空转刀具施加温度载荷模拟长期锯切过程，监测并记录刀具在逐渐升速过程中的横向振动幅度以寻找临界转速，进而进行刀具的寿命预测。本专利技术旨在评估锯切过程中产品的切面质量，预测刀具的服役寿命以及连续工作能力。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锯切质量与刀具寿命预测系统，其特征在于：包括第一底板（1），所述第一底板（1）的顶面一侧固接有第一驱动机构，所述第一驱动机构的顶部固接有三轴测力计（2），所述三轴测力计（2）的顶部设有被切试样（3），所述底板远离所述第一驱动机构的一侧固接有第二底板（4），所述第二底板（4）的顶面设有三轴移动机构，所述三轴移动机构的顶部固接有电机座（5），所述电机座（5）的顶面固接有锯切机构，所述锯切机构包括与所述电机座（5）固接的第三电机（28），所述第三电机（28）的输出轴固接有锯片（29），所述锯片（29）与所述被切试样（3）相适配，所述电机座（5）的两侧分别固接有加热件（6）和测量件（7）。2.根据权利要求1所述的锯切质量与刀具寿命预测系统，其特征在于：所述三轴测力计（2）与所述被切试样（3）之间设有夹具（8），所述夹具（8）包括与所述三轴测力计（2）的顶面四角分别固接有第一螺栓（81），所述第一螺栓（81）上螺纹连接有两个第一螺母（82），两个所述第一螺母（82）之间固接有所述被切试样（3）。3.根据权利要求1所述的锯切质量与刀具寿命预测系统，其特征在于：所述三轴移动机构包括固接在所述第二底板（4）顶面的第一移动部，所述第一移动部的顶面滑动连接有第二移动部，所述第二移动部的顶面滑动连接有第三移动部，所述第三移动部的顶面固接有所述电机座（5）。4.根据权利要求3所述的锯切质量与刀具寿命预测系统，其特征在于：所述第一移动部包括两个第一连接板（9），其中一个所述第一连接板（9）与所述第二底板（4）固接，与所述第二底板（4）固接的所述第一连接板（9）顶面一侧对称固接有第一安装座（10），两个所述第一安装座（10）通过第一连接轴（11）转动连接有两个第一连接杆（12），两个所述第一连接杆（12）的中心通过第二连接轴（13）连接有两个第二连接杆（14），另一所述第一连接板（9）的底面对称固接有所述第一安装座（10），两个所述第二连接杆（14）的一端通过所述第一连接轴（11）与另一所述第一连接板（9）上的所述第一安装座（10）转动连接，所述第一连接杆（12）的另一端和所述第二连接杆（14）的另一端分别滑动连接有限位组件，所述限位组件分别与两个所述第一连接板（9）的相对内侧固接，其中一个所述限位组件内传动连接有第一驱动部。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，于铭洋，高瑞清，洪亮，张勃洋，张清东，
申请(专利权)人：北京科技大学杭州吉冈工具有限公司，
类型：发明
国别省市：