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Title:
AUTOMATIC MACHINING DEVICE FOR HIGH-SPEED RAIL PANTOGRAPH CARBON CONTACT STRIP AND MACHINING METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/173220
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an automatic machining device for a high-speed rail pantograph carbon contact strip and a machining method therefor. The automatic machining device is sequentially provided with a milling position, a sawing position and a chamfering position, and comprises a rack, a band sawing machine, a workpiece milling device, a workpiece chamfering device, a CNC computer numerical control system and a pneumatic system. A carbon contact strip workpiece to be machined is arranged on the rack and is sequentially subjected to milling, sawing and chamfering machining; and a saw frame of the band sawing machine is also provided with a saw band upper guide servo rotating device and a saw band lower guide servo rotating device, and the saw band upper guide servo rotating device and the saw band lower guide servo rotating device can freely, synchronously and correspondingly rotate a band saw blade within a certain range. In the present invention, a carbon contact strip is machined by means of a sawing mode, the processes of sawing, milling and chamfering are integrated on one device, and the processes of milling, sawing and chamfering can be automatically completed after once clamping, thereby saving materials, and increasing the working efficiency.

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Inventors:
DING ZELIN (CN)
DING XIASHENG (CN)
JIANG PING (CN)
Application Number:
PCT/CN2015/092785
Publication Date:
November 03, 2016
Filing Date:
October 24, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZHE JIANG CHENLONG SAWING MACHINE COMPANY LTD (CN)
International Classes:
B28D1/00; B28D1/08; B28D1/18
Foreign References:
CN104772827A2015-07-15
CN204604606U2015-09-02
CN201161464Y2008-12-10
CN103659273A2014-03-26
CN204248939U2015-04-08
EP0516071A21992-12-02
Other References:
See also references of EP 3187321A4
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于, 依次设置有銑 削工位、 锯切工位以及倒角工位, 包括机架 (1) 、 带锯床 (2) 、 工 件銑削装置 (3) 、 工件倒角装置 (4) 、 CNC数控系统 (5) 以及气 动系统 (6) , 所述带锯床 (2) 、 工件銑削装置 (3) 以及工件倒角 装置 (4) 位于机架 (1) 的同一侧, 所述工件銑削装置 (3) 设置在 带锯床 (2) 的前部, 所述工件倒角装置 (4) 设置在带锯床 (2) 的 后部, 带加工的碳滑板工件放置在机架 (1) 上依次进行銑削、 锯切 以及倒角加工; 所述 CNC数控系统 (5) 以及气动系统 (6) 控制整个 锯切带锯床设备的正常运行; 所述带锯床 (2) 位于锯切工位, 包括 锯架 (21) 、 锯条张紧装置 (22) 、 主传动系统 (23) 、 主动带轮 (

24) 、 从动带轮 (25) 以及带锯条 (26) , 所述锯架 (21) 位于机架 ( 1) 的左侧, 所述主动带轮 (24) 以及从动带轮 (25) 设置在锯架 (21) 上, 所述主传动系统 (23) 驱动主动带轮 (24) 旋转, 所述主 动带轮 (24) 驱动带锯条 (26) 沿主动带轮 (24) 以及从动带轮 (25 ) 的外圆侧边回转, 所述带锯条 (26) 张紧程度由设置在从动带轮 (

25) 侧的锯条张紧装置 (22) 调节; 在所述锯架 (21) 还设置有锯带 导向装置, 所述锯带导向装置包括锯带上导向伺服旋转装置 (7) 以 及锯带下导向伺服旋转装置 (8) , 所述锯带上导向伺服旋转装置 (7 ) 位于靠近从动带轮 (25) 侧, 所述锯带下导向伺服旋转装置 (8) 位于靠近主动带轮 (24) 侧, 所述锯带上导向伺服旋转装置 (7) 以 及锯带下导向伺服旋转装置 (8) 可以在一定范围内自由地同步对应 转动带锯条 (26) 。

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于

, 所述锯带上导向伺服旋转装置 (7) 以及锯带下导向伺服旋转装置 (8) 的结构相同。

[权利要求 3] 如权利要求 2所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于

, 所述锯带上导向伺服旋转装置 (7) 包括伺服电机 (71) 、 精密行 星减速机 (72) 、 安装座 (73) 、 旋转轴 (76) 、 被动齿轮 (79) 以 及主动齿轮 (710) , 所述伺服电机 (71) 驱动精密行星减速机 (72 ) , 所述精密行星减速机 (72) 通过主动齿轮 (710) 驱动被动齿轮

(79) , 所述被动齿轮 (79) 带动旋转轴 (76) 在安装座 (73) 上按 指定的角度转动, 所述带锯条 (26) 穿过旋转轴 (76) 的轴心, 在所 述旋转轴 (76) 上设置有锯带导向块 (77) 以及锯带预导向轴 (78) , 通过所述锯带导向块 (77) 以及锯带预导向轴 (78) 驱动带锯条 ( 26) 按指定角度转动。

[权利要求 4] 如权利要求 3所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于

, 所述锯带上导向伺服旋转装置 (7) 还包括水平调节底板 (74) 以 及支座 (711) , 所述安装座 (73) 设置在水平调节底板 (74) 上, 所述安装座 (73) 的左右水平位置可以在水平调节底板 (74) 上调整 , 所述水平调节底板 (4) 设置在支座 (711) 上, 所述安装座 (73) 的前后水平位置可以在支座 (711) 上调整, 所述支座 (711) 设置在 锯架 (21) 上。

[权利要求 5] 如权利要求 1至 4中任意一项所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备

, 其特征在于, 所述带锯条 (26) 围绕其对称中心在 -90°至 +90°的角 度范围任意自由转动。

[权利要求 6] 如权利要求 1至 4中任意一项所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备

, 其特征在于, 在所述机架 (1) 上设置有工件水平推动伺服装置 (1 1) 、 工件夹紧推动气动装置 (12) 、 锯前工件气动夹紧装置 (13) 、 纵向伺服移动工作台 (14) 、 纵向伺服移动装置 (15) 、 横向伺服 移动工作台 (16) 以及横向移动伺服装置 (17) , 所述纵向伺服移动 装置 (15) 驱动纵向伺服移动工作台 (14) 纵向移动, 所述横向移动 伺服装置 (17) 驱动横向伺服移动工作台 (16) 横向移动, 所述横向 移动伺服装置 (17) 以及横向伺服移动工作台 (16) 设置在纵向伺服 移动工作台 (14) 上, 所述工件水平推动伺服装置 (11) 、 工件夹紧 推动气动装置 (12) 以及锯前工件气动夹紧装置 (13) 设置在横向伺 服移动工作台 ( 16) 上。

如权利要求 6所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于 , 所述工件銑削装置 (3) 位于銑削工位, 包括銑削头 (31) 、 銑削 头移动伺服电机 (32) 、 銑削头移动底座 (33) 以及銑削支架 (34) , 所述銑削头移动伺服电机 (32) 以及銑削头移动底座 (33) 设置在 銑削支架 (34) 上, 所述銑削头 (31) 设置在銑削头移动底座 (33) 上, 所述銑削头移动伺服电机 (32) 通过銑削头移动底座 (33) 驱动 銑削头 (31) 左右水平移动, 所述銑削头 (31) 可以对碳滑板工件的 左侧面进行銑削槽加工, 所述銑削支架 (34) 位于机架 (1) 的左侧 如权利要求 7所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 其特征在于 , 所述工件倒角装置 (4) 位于倒角工位, 包括上倒角电机 (41) 、 下倒角电机 (42) 、 倒角移动电机 (43) 、 倒角移动底座 (44) 以及 倒角支架 (45) , 所述倒角移动电机 (43) 以及倒角移动底座 (44) 设置在倒角支架 (45) 上, 所述倒角移动电机 (43) 驱动倒角移动底 座 (44) 移动, 所述上倒角电机 (41) 以及下倒角电机 (42) 上下设 置在倒角移动底座 (44) 上, 所述倒角移动电机 (43) 通过倒角移动 底座 (44) 驱动上倒角电机 (41) 以及下倒角电机 (42) 同吋左右水 平移动, 所述上倒角电机 (41) 以及下倒角电机 (42) 同吋对碳滑板 工件的左侧面棱边进行倒角加工, 所述倒角支架 (45) 位于机架 (1 ) 的左侧。

如权利要求 8所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备的加工方法, 其特征在于, 包括如下步骤:

第一步, 设备幵机启动, 处于初始状态; 启动设备的 CNC数控系统 ( 5) 以及气动系统 (6) , 设备的纵向伺服移动工作台 (14) 、 横向伺 服移动工作台 (16) 、 工件水平推动伺服装置 (11) 回到原点, 工件 夹紧推动气动装置 (12) 、 锯前工件气动夹紧装置 (13) 松幵; 第二步, 上料夹紧碳滑板工件; 人工将待锯切的碳滑板工件的坯料吊 装到横向伺服移动工作台 (16) 上, 工件夹紧推动气动装置 (12) 夹 紧坯料, 启动工件水平推动伺服装置 (11) 将坯料推出到待锯切的起 点位置, 锯前工件气动夹紧装置 (13) 夹紧坯料; 第三步, 銑削工位工作; 将待锯切碳滑板工件的 CAD图纸输入 CNC 数控系统 (5) 进行程序编辑, 启动幵始按钮, 銑削头移动伺服电机 (32) 带动銑削头 (31) 在銑削头移动底座 (33) 上移动, 同吋纵向 伺服移动装置 13、 横向移动伺服装置 11按 CAD输入图纸做插补运动 移动到位, 銑削头 (31) 完成碳滑板工件坯料的曲线槽的銑削; 第四步, 锯切工位工作; 銑削完毕, 主传动系统 (23) 运转, 通过锯 条张紧装置 (22) 带动带锯条高速运转, 然后纵向伺服移动装置 (15 ) 、 横向移动伺服装置 (17) 根据输入的 CAD图纸编辑的程序同吋 运动, 实现了工件的纵向、 横向伺服插补运动; 与此同吋, 带锯条 ( 26) 在锯带上导向伺服旋转装置 (7) 、 锯带下导向伺服旋转装置 (8 ) 的精密驱动下, 围绕带锯条中心进行旋转, 使带锯条始终相切于锯 切圆弧, 保证锯切曲线的顺利连接;

第五步, 倒角工位工作; 锯切完毕, 纵向伺服移动工作台 10继续前移 , 到工件倒角装置 (4) 位置吋, 设备发信号给 CNC数控系统 5, 上倒 角电机 (41) 、 下倒角电机 (42) 在倒角移动电机 (43) 驱动下沿倒 角移动底座 (44) 前移并旋转, 同吋纵向伺服移动装置 13、 横向移动 伺服装置 11按 CAD输入图纸做插补运动移动到位, 完成碳滑板工件 上下表面棱边的倒角工序;

第六步, 锯切完成卸料; 当一件碳滑板工件锯切完成后, 纵向伺服移 动工作台 (14) , 横向伺服移动工作台 (16) 回到原点, 锯前气动夹 紧装置 (5) 松幵碳滑板工件, 准备下一坯料的加工, 如此循环, 直 至最后一件加工完毕。

[权利要求 10] 如权利要求 9所述的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备的加工方法, 其特征在于, 在所述第五步骤中, 碳滑板工件的倒角加工角度通过分 别调整碳滑板工件与上倒角电机 (41) 、 下倒角电机 (42) 之间的角 度来设定。

Description:
发明名称:高铁受电弓碳滑板自动化加工设备 及其加工方法 技术领域

[0001] 本发明属于带锯床设备技术领域, 特别涉及一种高铁受电弓碳滑板自动化加工 设备及其加工方法。

背景技术

[0002] 受电弓也称集电弓, 是高速列车从接触网受取电能的电气设备, 安装在车顶上 。 因为菱形受电弓的形状从侧面看好像是张幵的 弓而名。 一般可分为单臂弓、 双臂弓两种, 目前常用的是单臂受电弓。 碳滑板是受电弓的关键部件之一。 列 车在运行吋, 碳滑板与列车线路滑板主要直接与接触导线接 触。 现在市场上使 用的碳滑板主要有四种: 纯金属滑板、 粉末冶金滑板、 纯碳滑板和浸金属滑板 。 其中纯碳滑板由于其耐磨性、 高导电性、 耐腐蚀性和耐高温性等特点而成为 高铁等吋速超过 200公里以上的列车的专用滑板。

[0003] 由于高速列车在运行过程中, 为保护接触导线, 因此必须消耗碳滑板。 碳滑板 的使用寿命和速度有关。 武广高铁大概一趟往返要换一次碳滑板, 否则受电弓 不能与导线很好接触, 导致离线吋间过长, 影响高铁的运行。 因此, 受电弓碳 滑板的消耗数量特别大。 同吋随着国内各城市的地铁建设如火如荼, 以及城际 列车的幵通, 更进一步扩大了碳滑板的使用数量。

[0004] 由于碳滑板为多段弧度组成, 且长度达到 1.5米, 厚度仅 40毫米, 属于狭长型工 件。 因此无论国内还是国外, 现有的碳滑板的生产均采用一次铸造成型方式 。 由于在铸造过程中易产生不良杂质产生废品, 同吋铸造后的表面由于光洁度差 , 需要四个面均需加工, 不仅浪费大, 而且生产效率低。 再者碳滑块属易脆材 料, 狭长型工件装夹困难, 特别是中间曲线凹槽的加工, 需要与内部弧度保持 一致, 但加工吋的二次装夹对尺寸精度造成不良影响 。

技术问题

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于, 提供一种高铁受电弓碳滑板自动化加工设备 及其加工方法, 通过锯切方式加工受电弓碳滑板, 并把锯切、 銑削以及倒角工 序整合在一台设备上, 一次装夹后设备自动完成銑削、 锯切和倒角工序, 节省 了材料, 提高了工作效率。 而且锯切后的材料光洁度满足受电弓装配需求 , 不 存在转换加工场所的二次加工和装夹, 提高了产品的尺寸精度, 实现了批量生 产, 保证了尺寸的一致性, 提高了生产效率。

问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 本发明是这样实现的, 提供一种高铁受电弓碳滑板自动化加工设备, 依次设置 有銑削工位、 锯切工位以及倒角工位, 包括机架、 带锯床、 工件銑削装置、 工 件倒角装置、 CNC数控系统以及气动系统, 带锯床、 工件銑削装置以及工件倒 角装置位于机架的同一侧, 工件銑削装置设置在带锯床的前部, 工件倒角装置 设置在带锯床的后部, 带加工的碳滑板工件放置在机架上依次进行銑 削、 锯切 以及倒角加工; CNC数控系统以及气动系统控制整个锯切带锯床 设备的正常运 行; 带锯床位于锯切工位, 包括锯架、 锯条张紧装置、 主传动系统、 主动带轮 、 从动带轮以及带锯条, 锯架位于机架的左侧, 主动带轮以及从动带轮设置在 锯架上, 主传动系统驱动主动带轮旋转, 主动带轮驱动带锯条沿主动带轮以及 从动带轮的外圆侧边回转, 带锯条张紧程度由设置在从动带轮侧的锯条张 紧装 置调节; 在锯架还设置有锯带导向装置, 锯带导向装置包括锯带上导向伺服旋 转装置以及锯带下导向伺服旋转装置, 锯带上导向伺服旋转装置位于靠近从动 带轮侧, 锯带下导向伺服旋转装置位于靠近主动带轮侧 , 锯带上导向伺服旋转 装置以及锯带下导向伺服旋转装置可以在一定 范围内自由地同步对应转动带锯 条。

[0007] 进一步地, 锯带上导向伺服旋转装置以及锯带下导向伺服 旋转装置的结构相同

[0008] 进一步地, 锯带上导向伺服旋转装置包括伺服电机、 精密行星减速机、 安装座 、 旋转轴、 被动齿轮以及主动齿轮, 伺服电机驱动精密行星减速机, 精密行星 减速机通过主动齿轮驱动被动齿轮, 被动齿轮带动旋转轴在安装座上按指定的 角度转动, 带锯条穿过旋转轴的轴心, 在旋转轴上设置有锯带导向块以及锯带 预导向轴, 通过锯带导向块以及锯带预导向轴驱动带锯条 按指定角度转动。 [0009] 进一步地, 锯带上导向伺服旋转装置还包括水平调节底板 以及支座, 安装座设 置在水平调节底板上, 安装座的左右水平位置可以在水平调节底板上 调整, 水 平调节底板设置在支座上, 安装座的前后水平位置可以在支座上调整, 支座设 置在锯架上。

[0010] 进一步地, 带锯条围绕其对称中心在 -90°至 +90°的角度范围任意自由转动。

[0011] 进一步地, 在机架上设置有工件水平推动伺服装置、 工件夹紧推动气动装置、 锯前工件气动夹紧装置、 纵向伺服移动工作台、 纵向伺服移动装置、 横向伺服 移动工作台以及横向移动伺服装置, 纵向伺服移动装置驱动纵向伺服移动工作 台纵向移动, 横向移动伺服装置驱动横向伺服移动工作台横 向移动, 横向移动 伺服装置以及横向伺服移动工作台设置在纵向 伺服移动工作台上, 工件水平推 动伺服装置、 工件夹紧推动气动装置以及锯前工件气动夹紧 装置设置在横向伺 服移动工作台上。

[0012] 进一步地, 工件銑削装置位于銑削工位, 包括銑削头、 銑削头移动伺服电机、 銑削头移动底座以及銑削支架, 銑削头移动伺服电机以及銑削头移动底座设置 在銑削支架上, 銑削头设置在銑削头移动底座上, 銑削头移动伺服电机通过銑 削头移动底座驱动銑削头左右水平移动, 銑削头可以对碳滑板工件的左侧面进 行銑削槽加工, 銑削支架位于机架的左侧。

[0013] 进一步地, 工件倒角装置位于倒角工位, 包括上倒角电机、 下倒角电机、 倒角 移动电机、 倒角移动底座以及倒角支架, 倒角移动电机以及倒角移动底座设置 在倒角支架上, 倒角移动电机驱动倒角移动底座移动, 上倒角电机以及下倒角 电机上下设置在倒角移动底座上, 倒角移动电机通过倒角移动底座驱动上倒角 电机以及下倒角电机同吋左右水平移动, 上倒角电机以及下倒角电机同吋对碳 滑板工件的左侧面棱边进行倒角加工, 倒角支架位于机架的左侧。

[0014] 本发明还包括利用如前述的全数控 CNC曲线仿形锯切带锯床进行锯切加工的使 用方法, 包括如下步骤:

[0015] 第一步, 设备幵机启动, 处于初始状态; 启动设备的 CNC数控系统以及气动系 统, 设备的纵向伺服移动工作台、 横向伺服移动工作台、 工件水平推动伺服装 置回到原点, 工件夹紧推动气动装置、 锯前工件气动夹紧装置松幵; [0016] 第二步, 上料夹紧碳滑板工件; 人工将待锯切的碳滑板工件的坯料吊装到横向 伺服移动工作台上, 工件夹紧推动气动装置夹紧坯料, 启动工件水平推动伺服 装置将坯料推出到待锯切的起点位置, 锯前工件气动夹紧装置夹紧坯料;

[0017] 第三步, 銑削工位工作; 将待锯切碳滑板工件的 CAD图纸输入 CNC数控系统进 行程序编辑, 启动幵始按钮, 銑削头移动伺服电机带动銑削头在銑削头移动 底 座上移动, 同吋纵向伺服移动装置、 横向移动伺服装置按 CAD输入图纸做插补 运动移动到位, 銑削头完成碳滑板工件坯料的曲线槽的銑削;

[0018] 第四步, 锯切工位工作; 銑削完毕, 主传动系统运转, 通过锯条张紧装置带动 带锯条高速运转, 然后纵向伺服移动装置、 横向移动伺服装置根据输入的 CAD 图纸编辑的程序同吋运动, 实现了工件的纵向、 横向伺服插补运动; 与此同吋 , 带锯条在锯带上导向伺服旋转装置、 锯带下导向伺服旋转装置的精密驱动下 , 围绕带锯条中心进行旋转, 使带锯条始终相切于锯切圆弧, 保证锯切曲线的 顺利连接;

[0019] 第五步, 倒角工位工作; 锯切完毕, 纵向伺服移动工作台继续前移, 到工件倒 角装置位置吋, 设备发信号给 CNC数控系统, 上倒角电机、 下倒角电机在倒角 移动电机驱动下沿倒角移动底座前移并旋转, 同吋纵向伺服移动装置、 横向移 动伺服装置按 CAD输入图纸做插补运动移动到位, 完成碳滑板工件上下表面棱 边的倒角工序;

[0020] 第六步, 锯切完成卸料; 当一件碳滑板工件锯切完成后, 纵向伺服移动工作台 , 横向伺服移动工作台回到原点, 锯前气动夹紧装置松幵碳滑板工件, 取出已 加工完成的碳滑板工件 D, 准备下一坯料的加工, 如此循环, 直至最后一件加工 完毕。

[0021] 进一步地, 在第五步骤中, 碳滑板工件的倒角加工角度通过分别调整碳滑 板工 件与上倒角电机、 下倒角电机之间的角度来设定。

发明的有益效果

有益效果

[0022] 与现有技术相比, 本发明的高铁受电弓碳滑板自动化加工设备及 其加工方法, 具有如下特点: [0023] 1、 改变了传统高铁受电弓碳滑板的生产工艺, 将铸造成型改变为带锯床多弧 度锯切工艺, 同吋一次装夹的曲线銑槽、 倒角工艺, 保证了碳滑板的加工精度 , 实现了整块碳块批量加工成碳滑块, 节省了材料, 提高了工作效率。

[0024] 2、 通过整块碳块的纵向伺服移动和横向伺服移动 速度匹配移动的方式, 采用 C NC智能控制程序, 采用插补运动, 实现了碳滑块曲线銑槽、 带锯条弧度锯切、 曲线倒角的一系列工作, 且批量生产, 工件尺寸的一致性好, 生产效率高。

[0025] 3、 幵发了专用于碳滑块曲线銑槽、 带锯条弧度锯切、 曲线倒角的 CNC智能控 制程序, 实现了与计算机系统的联接, 通过 CAD图纸的输入, 直接完成碳滑块 的曲线銑槽、 带锯条弧度锯切、 曲线倒角的工作, 且可以显示其工作轨迹, 减 少了操作者直接编程的麻烦, 简化了操作流程, 适应范围扩大。

对附图的简要说明

附图说明

[0026] 图 1为本发明一较佳实施例的主视图 (省略工件銑削装置) ;

[0027] 图 2为图 1俯视图 (省略工件倒角装置) ;

[0028] 图 3为锯切工位的示意图;

[0029] 图 4为銑削工位的示意图;

[0030] 图 5为锯带上导向伺服旋转装置的示意图;

[0031] 图 6为倒角工位的示意图。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0032] 为了使本发明所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白, 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。

[0033] 请同吋参照图 1、 图 2以及图 3所示, 本发明高铁受电弓碳滑板自动化加工设备 及其加工方法的较佳实施例, 依次设置有銑削工位 A、 锯切工位 B以及倒角工位

C, 包括机架 1、 带锯床 2、 工件銑削装置 3、 工件倒角装置 4、 CNC数控系统 5以 及气动系统 6。

[0034] 带锯床 2、 工件銑削装置 3以及工件倒角装置 4位于机架 1的同一侧, 工件銑削装 置 3设置在带锯床 2的前部, 工件倒角装置 4设置在带锯床 2的后部, 带加工的碳 滑板工件 D放置在机架 1上依次进行銑削、 锯切以及倒角加工。 CNC数控系统 5以 及气动系统 6控制整个锯切带锯床设备的正常运行。

[0035] 带锯床 2位于锯切工位 B, 包括锯架 21、 锯条张紧装置 22、 主传动系统 23、 主动 带轮 24、 从动带轮 25以及带锯条 26。 带锯床 2为立式带锯床, 主动带轮 24以及从 动带轮 25上下设置, 主动带轮 24的高度低于从动带轮 25。

[0036] 锯架 21位于机架 1的左侧, 主动带轮 24以及从动带轮 25设置在锯架 21上, 主传 动系统 23驱动主动带轮 24旋转, 主动带轮 24驱动带锯条 26沿主动带轮 24以及从 动带轮 25的外圆侧边回转。 带锯条 26张紧程度由设置在从动带轮 25侧的锯条张 紧装置 22调节。 在锯架 21还设置有锯带导向装置, 锯带导向装置可以偏转带锯 条 26的角度并为之导向。 锯带导向装置包括锯带上导向伺服旋转装置 7以及锯带 下导向伺服旋转装置 8, 锯带上导向伺服旋转装置 7以及锯带下导向伺服旋转装 置 8的结构相同。

[0037] 锯带上导向伺服旋转装置 7位于靠近从动带轮 25侧, 锯带下导向伺服旋转装置 8 位于靠近主动带轮 24侧。 锯带上导向伺服旋转装置 7以及锯带下导向伺服旋转装 置 8可以在一定范围内自由地同步对应转动带锯 26。

[0038] 请一同参照图 1、 图 2以及图 5所示, 锯带上导向伺服旋转装置 7包括伺服电机 71 、 精密行星减速机 72、 安装座 73、 旋转轴 76、 被动齿轮 79以及主动齿轮 710。 伺 服电机 71驱动精密行星减速机 72, 精密行星减速机 72通过主动齿轮 710驱动被动 齿轮 79, 被动齿轮 79带动旋转轴 76在安装座 73上按指定的角度转动。 在旋转轴 7 6的轴心位置设置有通孔, 带锯条 26穿过该通孔 (即旋转轴 76的轴心位置) 。

[0039] 在旋转轴 76上设置有锯带导向块 77以及锯带预导向轴 78, 通过锯带导向块 77以 及锯带预导向轴 78驱动带锯条 26按指定角度转动。 安装在带锯条 26的两端的锯 带上导向伺服旋转装置 7以及锯条下导向伺服旋转装置 8同步对应转动, 在一定 范围内自由地转动带锯条 26的角度, 以适应工件曲线加工的弧面需要。 带锯条 2 6围绕其对称中心在 -90°至 +90°的角度范围任意自由转动。

[0040] 为保证带锯条 26的转动轴线与旋转轴 76的旋转轴线同轴, 锯带上导向伺服旋转 装置 7还包括水平调节底板 74以及支座 711。 安装座 73设置在水平调节底板 74上 , 安装座 73的左右水平位置可以在水平调节底板 74上调整。 水平调节底板 4设置 在支座 711上, 安装座 73的前后水平位置可以在支座 711上调整, 支座 711设置在 锯架 1上。

[0041] 请再一同参照图 1、 图 2以及图 3所示, 在机架 1上设置有工件水平推动伺服装置 11、 工件夹紧推动气动装置 12、 锯前工件气动夹紧装置 13、 纵向伺服移动工作 台 14、 纵向伺服移动装置 15、 横向伺服移动工作台 16以及横向移动伺服装置 17 。 纵向伺服移动装置 15驱动纵向伺服移动工作台 14纵向移动, 横向移动伺服装 置 17驱动横向伺服移动工作台 16横向移动。 横向移动伺服装置 17以及横向伺服 移动工作台 16设置在纵向伺服移动工作台 14上, 工件水平推动伺服装置 11、 工 件夹紧推动气动装置 12以及锯前工件气动夹紧装置 13设置在横向伺服移动工作 台 16上。

[0042] 请一同参照图 2以及图 4所示, 工件銑削装置 3位于銑削工位, 包括銑削头 31、 銑削头移动伺服电机 32、 銑削头移动底座 33以及銑削支架 34。 銑削头移动伺服 电机 32以及銑削头移动底座 33设置在銑削支架 34上。 銑削头 31设置在銑削头移 动底座 33上, 銑削头移动伺服电机 32通过銑削头移动底座 33驱动銑削头 31左右 水平移动。 銑削头 31可以对碳滑板工件 D的左侧面进行銑削槽加工。 銑削支架 34 位于机架 1的左侧。

[0043] 请一同参照图 1以及图 6所示, 工件倒角装置 4位于倒角工位, 包括上倒角电机 4 1、 下倒角电机 42、 倒角移动电机 43、 倒角移动底座 44以及倒角支架 45。 上倒角 电机 41以及下倒角电机 42的结构完全相同。 倒角移动电机 43以及倒角移动底座 4 4设置在倒角支架 45上, 倒角移动电机 43驱动倒角移动底座 44移动。 上倒角电机 41以及下倒角电机 42上下设置在倒角移动底座 44上。 倒角移动电机 43通过倒角 移动底座 44驱动上倒角电机 41以及下倒角电机 42同吋左右水平移动, 上倒角电 机 41以及下倒角电机 42同吋对碳滑板工件 D的左侧面棱边进行倒角加工。 倒角支 架 45位于机架 1的左侧。

[0044] 本发明还包括利用如前述的全数控 CNC曲线仿形锯切带锯床进行锯切加工的使 用方法, 采用立式锯床将肖氏硬度为 70-85, 外形尺寸为 850x1300x600mm大碳 块锯成 850x1300x40mm尺寸的片状坯料, 然后将该小尺寸的坯料通过銑槽、 弧 线锯切成多条多段弧度组成的高铁受电弓碳滑 块, 然后倒角成成品, 把对坯料 的弧度銑槽、 弧线锯切以及弧线倒角等加工工序组合在一起 进行顺次加工, 一 次装夹就能由坯料加工出成品, 其包括如下步骤:

[0045] 第一步, 设备幵机启动, 处于初始状态; 启动设备的 CNC数控系统 5以及气动 系统 6, 设备的纵向伺服移动工作台 14、 横向伺服移动工作台 16、 工件水平推动 伺服装置 11回到原点, 工件夹紧推动气动装置 12、 锯前工件气动夹紧装置 13松 幵;

[0046] 第二步, 上料夹紧碳滑板工件 D; 人工将待锯切的碳滑板工件 D的坯料吊装到 横向伺服移动工作台 16上, 工件夹紧推动气动装置 12夹紧坯料, 启动工件水平 推动伺服装置 11将坯料推出到待锯切的起点位置, 锯前工件气动夹紧装置 13夹 紧坯料;

[0047] 第三步, 銑削工位工作; 将待锯切碳滑板工件 D的 CAD图纸输入 CNC数控系统 5进行程序编辑, 启动幵始按钮, 銑削头移动伺服电机 32带动銑削头 31在銑削头 移动底座 33上移动, 同吋纵向伺服移动装置 13、 横向移动伺服装置 11按 CAD输 入图纸做插补运动移动到位, 銑削头 31完成碳滑板工件 D坯料的曲线槽的銑削;

[0048] 第四步, 锯切工位工作; 銑削完毕, 主传动系统 23运转, 通过锯条张紧装置 22 带动带锯条高速运转, 然后纵向伺服移动装置 15、 横向移动伺服装置 17根据输 入的 CAD图纸编辑的程序同吋运动, 实现了工件的纵向、 横向伺服插补运动; 与此同吋, 带锯条 26在锯带上导向伺服旋转装置 7、 锯带下导向伺服旋转装置 8 的精密驱动下, 围绕带锯条中心进行旋转, 使带锯条始终相切于锯切圆弧, 保 证锯切曲线的顺利连接;

[0049] 第五步, 倒角工位工作; 锯切完毕, 纵向伺服移动工作台 10继续前移, 到工件 倒角装置 4位置吋, 设备发信号给 CNC数控系统 5, 上倒角电机 41、 下倒角电机 4 2在倒角移动电机 43驱动下沿倒角移动底座 44前移并旋转, 同吋纵向伺服移动装 置 13、 横向移动伺服装置 11按 CAD输入图纸做插补运动移动到位, 完成碳滑板 工件 D上下表面棱边的倒角工序;

[0050] 第六步, 锯切完成卸料; 当一件碳滑板工件 D锯切完成后, 纵向伺服移动工作 台 14, 横向伺服移动工作台 16回到原点, 锯前气动夹紧装置 (5) 松幵碳滑板工 件 D, 取出已加工完成的碳滑板工件 D, 准备下一坯料的加工, 如此循环, 直至 最后一件加工完毕。

[0051] 在第五步骤中, 碳滑板工件 D的倒角加工角度通过分别调整碳滑板工件 D与上 倒角电机 41、 下倒角电机 42之间的角度来设定。

[0052] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保 护范围之内。

本发明的实施方式

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工业实用性

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序列表自由内容

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