用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件的製作方法

2023-06-27 16:14:31 1

專利名稱：用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石材製品加工設備，特別是涉及一種用於石材車 削、鋸切和磨削加工的可分度工作頭。
背景技術：
天然石材由於具有質感好、外觀莊重、機械及物理化學性能良好(如 耐壓、耐磨及耐腐蝕)等優點，自古以來就是一種優良的建築材料。石 材作為一種硬脆性材料，相對於普通的金屬切削具有不同的切削特性和 切削工藝要求。尤其是對於石材的車削加工，由於石材屬於脆性材料且 製品體積一般都比較大，加工過程中不適合高速旋轉，所以並不適於使 用普通的金屬車削車刀，而是採用圓盤鋸片刀具，通過鋸片的高速旋轉 來獲得切削所需要的切削速度，通常是由三項異步電機通過帶傳動來實 現車削鋸片的高速旋轉的。同時在切割加工過程中會產生很大的振動， 因此為了減少切削振動的影響，其主切削電機與切削主軸之間一般都通
過帶傳動，沿著固定的方向切割，其主切削電機功率一般在10-25KW之
間。但對於羅馬柱、螺旋柱等異型石材製品，常常要求切削鋸片能夠在
不同的角度進行割切，因而需要切削主軸能夠繞垂直方向進行旋轉分
度。目前國內外能夠提供車削工作頭繞垂直方向進行旋轉分度的工具機都
採用動龍門結構，將車削電機和車削主軸安裝在同一個工作平臺上，在 工作平臺與垂直滑鞍之間通過一個伺服電機驅動渦輪蝸杆機構進行旋
轉分度，這種結構使得工具機工作頭在橫梁滑鞍下的垂直高度至少達到1
米，這必然要增加工具機的整體高度，增加工具機成本，同時這種結構使得
垂直滑鞍的負載質量較大，穩定性較差。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於石材加工的單驅動可分度複合切 削部件，其切削主軸的切削運動和主軸繞垂直方向的旋轉分度運動由同 一部伺服電機驅動，實現切削工具的旋轉運動和切削主軸繞垂直方向的 旋轉分度運動。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的-
用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件，該切削部件由一部大 功率伺服電機通過一個帶傳動機構、錐齒輪傳動機構和液壓夾緊機構， 實現對石材切削加工和切削主軸旋轉分度的驅動。伺服電機通過齒形帶 驅動傳動軸，傳動軸通過圓錐齒輪、驅動切削主軸，在主軸箱與支撐箱 體和主軸箱與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置。
如上所述的用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件當液壓油 路使離合裝置的下圈與上圈合在一起時，主軸箱與支撐箱體固定在一 起，羅盤與構件之間的離合裝置分開，切削主軸可以自由旋轉，使主電 機通過傳動齒輪驅動切削鋸片；當液壓油路使離合裝置的下圈與上圈分
開時，主軸箱可以相對支撐箱體發生相對迴轉，離合裝置使羅盤與構件 合在一起，這時主軸箱隨著傳動軸運動，伺服電機通過齒形帶驅動主軸 箱旋轉分度。
本發明的優點與效果是
1.本發明的複合切削部件使用同一部伺服電機實現了切削主軸的
切割運動和切割主軸繞垂直方向的旋轉運動，從而比傳統結構節約了 一 部電機。
2. 本發明的複合切削部件是將主電機繞主軸方向的旋轉運動轉化 為切削主軸沿垂直方向的旋轉運動，該部件可以安裝在龍門橫梁的側 面，從而使龍門加工工具機的整體高度減小，使工具機結構更加合理、可靠。
3. 本發明的複合車削部件主軸箱的旋轉分度的運動是由伺服電機 通過齒形帶傳動直接驅動傳動主軸實現的，其分度精度可達20'，比傳 統的渦輪蝸杆傳動機構具有更好的傳動精度。


圖l是本發明複合切削部件的主視圖； 圖2是本發明複合切削部件主軸箱旋轉90°後的側視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明進行詳細說明。
用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件，包括一部大功率伺服 電機、帶傳動機構、傳動軸與支撐箱體、主軸箱及切削主軸等部件，傳 動軸與切割主軸之間安裝由錐齒輪傳動機構。其中在主軸箱與支撐箱體 之間及主軸箱與錐齒輪機構的主動輪之間還安裝有兩套液壓夾緊機構， 通過同一個液壓油路控制。
部件通過液壓機構的控制，分別實現電機對主切削運動的驅動和對 主軸箱體的旋轉分度運動的驅動。當主軸箱與支撐箱體夾緊時，主軸箱 與傳動齒輪之間的夾緊機構就會鬆開，這時主軸箱與支撐箱體組成固定 部件，伺服電機通過齒形帶將主運動傳遞給傳動軸，傳動軸再通過錐齒
輪傳動機構將運動傳遞給切削主軸，從而實現將電機沿水平面的旋轉運 動輸出為切削主軸沿垂直面的切割運動。
當主軸箱與支撐箱體之間的液壓夾緊裝置鬆開時，主軸箱與傳動齒 輪的主動輪之間的液壓夾緊裝置加緊，使得主軸箱與支撐箱之間可以發 生相對滑動，主軸箱與傳動軸組成同一個部件，由伺服電機驅動通過齒 形帶傳動，實現主軸箱體的旋轉分度運動。
圖1為本發明複合切削部件的主視圖，主電機1為一個大功率伺服
電機，安裝在固定機架3上，固定機架3固定在支撐箱體9上；伺服電 機1的輸出軸上連著齒形帶輪2，帶輪與齒形帶輪4構成帶傳動機構， 將運動傳遞給傳動軸5;傳動軸5的一端通過支撐軸承8、軸承端蓋7 和緊固螺母6安裝在主支撐箱體9的上端；傳動軸5的另一端安裝有圓 錐齒輪28，通過軸承17和端蓋18安裝在連接件11上；連接件11通過 兩個對擰的螺母10支撐並固定在支撐箱體9的上端；圓錐齒輪28與圓 錐齒輪32構成齒輪傳動機構，將傳動軸5繞垂直方向的旋轉運動轉化 為切削主軸23沿垂直方向的旋轉運動，圓錐齒輪32通過健31、軸套 30、螺栓29和33固定在切削主軸23上；羅盤21與構件18之間的離 合裝置20分開，切削主軸可以自由旋轉，切削主軸23的一端通過軸承 26、軸套24、螺母22、軸承端蓋25、 27固定在主軸箱19上，切削主 軸23的另一端同樣通過軸承36、軸套、螺母34、軸承端蓋35、 37固 定在主軸箱19上，切削主軸23的端面通過緊固件39固定切削刀具38， 主軸箱19上安裝有刀具38的防護罩；其主軸箱19與支撐箱體的連接 件11之間安裝有頂針軸承15，使得主軸箱19可以相對支撐箱體9發生 旋轉運動，主軸箱19的上面還固定著一個液壓緊固裝置的下圈16，液 壓緊固裝置的上圈13固定在支撐箱體9上，下圈16，上圈13通過離合 裝置實現離合，在傳動軸5上的圓錐齒輪28與主軸箱19之間同樣有一 個離合裝置20實現離合，它們的離合運動都是通過油路14實現的。
如圖1所示狀態，當離合裝置使液壓緊固裝置的下圈16與上圈13 合在一起螺栓12緊固時，主軸箱19與支撐箱體9固定在一起，圓錐齒 輪28與主軸箱19之間的離合裝置20分開，切削主軸可以自由旋轉， 從而使主電機能夠通過傳動齒輪驅動切削刀具工作；
如圖2所示狀態，當液壓油路14供油，離合裝置使液壓緊固裝置 的下圈16與上圈13分開，這時主軸箱19可以相對支撐箱體9發生相 對迴轉。離合裝置20使合在一起，這時圓錐齒輪28與主軸箱19固定 在一起，主軸箱隨著傳動軸5運動，伺服電機通過齒形帶驅動主軸箱旋 轉分度。
權利要求
1.用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件，該切削部件由一部大功率伺服電機通過一個帶傳動機構、錐齒輪傳動機構和液壓夾緊機構，實現對石材切削加工和切削主軸旋轉分度的驅動，其特徵在於伺服電機(1)通過齒形帶驅動傳動軸(5)，傳動軸(5)通過圓錐齒輪(28)、(32)驅動切削主軸，在主軸箱(19)與支撐箱體(9)和主軸箱(19)與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置(15)和離合裝置(20)。
2. 根據權利要求1所述的用於石材加工的單驅動可分度複合切削 部件，其特徵在於當液壓油路(14)使離合裝置(15)的下圈(16) 與上圈(13)合在一起時，主軸箱(19)與支撐箱體(9)固定在一起， 羅盤(21)與構件(18)之間的離合裝置(20)分開，切削主軸可以自 由旋轉，使主電機通過傳動齒輪驅動切削鋸片；當液壓油路(14)使離 合裝置(15)的下圈(16)與上圈(13)分開時，主軸箱(19)可以相 對支撐箱體(9)發生相對迴轉，離合裝置(20)使羅盤(21)與構件(18)合在一起，這時主軸箱隨著傳動軸(5)運動，伺服電機通過齒 形帶驅動主軸箱旋轉分度。
全文摘要
用於石材加工的單驅動可分度複合切削部件，涉及一種機械設備其切削主軸切削運動和主軸繞垂直方向的旋轉分度運動由同一部伺服電機驅動。伺服電機通過齒形帶驅動傳動軸，傳動軸通過錐齒輪驅動切削主軸，在主軸箱與支撐箱體和主軸箱與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置，機構通過離合狀態的變化分別實現主電機對切削主軸和切削主軸箱體的驅動，從而實現使用一部電機實現對石材切削刀具的驅動和實現主軸的旋轉分度功能。本發明的複合切削部件使用同一部伺服電機實現了切削主軸的切割運動和切割主軸繞垂直方向的旋轉運動。
文檔編號B28D1/02GK101352896SQ200810013048
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月1日 優先權日2008年9月1日
發明者劉春時, 吳玉厚, 珂 張, 蔣超霞, 趙德宏, 樺 郭, 峰 陸, 麟 韓 申請人:瀋陽建築大學