一種鋸片切割性能測試機及其測試方法

2023-07-12 07:35:31

一種鋸片切割性能測試機及其測試方法
【專利摘要】本發明涉及金剛石鋸片性能測試，具體涉及一種鋸片切割性能測試機及其測試方法，包括立柱（1）、橫梁（2）、走刀架（3）、走刀驅動裝置（4）、切割動力頭（5）、鑽磨動力頭（6）、動力頭升降機構（7）、送料滑座（8）、送料臺架（9）和送料驅動機構（10）。本發明可對切、鑽、磨工具產品的切割性能做標準化的定量鑑定測試，填補了行業空白；具有針對不同板材進行不同切割測試的特點，既避免測試品過負荷而燒齒，又能防止負荷過小不能反映測試品應有效率，使測試品完全滿足商家的特定需求；也適宜擔當工藝技術研發試驗用機，為切、鑽、磨類工具向高新【技術領域】拓展提供了有力的測試驗證手段。
【專利說明】一種鋸片切割性能測試機及其測試方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及金剛石切、鑽、磨工具產品的切割性能測試，具體涉及一種鋸片切割性能測試機及其測試方法。

【背景技術】
[0002]測試技術是現代生產的推動器，反映製造水平的高低，國家中長期科學技術發展規劃指出，儀器儀表和測試是"新技術革命"的先導和基礎，惠鋒公司對此深有感觸，並一直堅持探索。
[0003]國標《GB/T11170超硬磨料製品金剛石圓鋸片》，是我國超硬工具領域向國際標準看齊，具有一定水準的技術標準之一，但卻沒有對金剛石圓鋸片的實際使用性能的「切割性能」這一重要特性做出定性或定量規範。
[0004]長期以來，無論是鋸片製造廠商還是終端用戶，在鋸片切割性能的訴求上可謂「百花齊放」，近似「以物易物」這種古老的方式交流:購買者寄一張鋸片給廠家，要求「比這片鋒利」、或「比這片壽命長」(耐用)、或「比這片好切」等，於是廠家就針對客戶「樣片」，專項開發出一款自測切割性能接近或超越「樣片」的新產品發給客戶。但是，客戶拿到「新產品」一用，感到很不好切，甚至切不動，常常相互埋怨而終止合作，痛失商機。出現這種情況，就是苦於被稱為「切割三要素」的切割對象、切割機具和操作手的差異太大，常規手段很難統一，這就是「非同等條件測試」的困惑，而要異地「同等條件」，真不容易實現。
[0005]首先，三要素中的操作手的體魄、素養、技能等因素對推刀速度、力度影響很大，是難以控制和統一的重要因素；其次，在全國乃至全球切割機具種類繁多，其功率、轉速等參數難以統一。


【發明內容】

[0006]本發明的目的在於提供一種鋸片切割性能測試機及其測試方法，解決現有技術中無法對鋸片的切割性能進行統一規範的、準確有效測試的問題。
[0007]為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案:
一種鋸片切割性能測試機，包括立柱、橫梁、走刀架、走刀驅動裝置、切割動力頭、鑽磨動力頭、動力頭升降機構、送料滑座、送料臺架和送料驅動機構，其中所述立柱固定在底座上，所述橫梁橫向設置在立柱的頂部，所述走刀架通過直線導軌副安裝在橫梁上並由走刀驅動裝置提供橫向走刀動力，所述切割動力頭和鑽磨動力頭分別安裝在走刀架的底面和正面，所述送料臺架安裝在切割動力頭和鑽磨動力頭的下方，送料滑座通過送料驅動機構安裝在送料臺架上並由送料驅動機構提供縱向送料動力，所述走刀驅動裝置、切割動力頭、鑽磨動力頭、動力頭升降機構和送料驅動機構分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心信號連接。
[0008]一種鋸片切割性能測試機，包括立柱、橫梁、走刀架、走刀驅動裝置、切割動力頭、動力頭升降機構、送料滑座、送料臺架和送料驅動機構，其中所述立柱通過直線導軌副安裝在送料滑座上，並由送料驅動機構提供縱向滑移動力，所述橫梁橫向設置在立柱的頂部並隨立柱縱向移動，所述走刀架通過直線導軌副安裝在橫梁上並由走刀驅動裝置提供橫向走刀動力，所述切割動力頭安裝在走刀架的底部；所述送料臺架位於切割動力頭下方且在所述立柱移動的軌跡上，所述走刀驅動裝置、切割動力頭、動力頭升降機構和送料驅動機構分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心信號連接。
[0009]一種鋸片切割性能測試方法，包括以下步驟:
預先在人機交流控制中心輸入規定的鋸片轉動速度、切割負荷係數、送料步距、切割總刀數和單刀切割長度；
通過走刀驅動裝置控制切割動力頭對固定在送料滑座上的測試板材進行切割，並由走刀驅動裝置和送料驅動機構聯動，實現自動切割；走刀驅動裝置中伺服電機的轉速由切割負荷調製，實現定負荷恆力切割；
待達到鋸片切割總刀數後，根據切割總長度所耗時間的長短和齒部磨損高度來判定鋸片的鋒利度和壽命，判定測試品的優劣。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:統一「切割三要素」，符合同條件測試原貝1J，科學模擬各種切割機具參數，可對切、鑽、磨工具產品的切割性能做標準化的定量鑑定測試，填補了行業空白；具有針對不同板材進行不同切割測試的特點，既避免測試品過負荷而燒齒，又能防止負荷過小不能反映測試品應有效率，使測試品完全滿足商家的特定需求；也適宜擔當工藝技術研發試驗用機，為切、鑽、磨類工具向高新【技術領域】拓展提供了有力的測試驗證手段。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一種鋸片切割性能測試機的電器控制邏輯框圖。
[0012]圖2為本發明一種鋸片切割性能測試機一個實施例的結構示意圖。
[0013]圖3為圖2的側面剖視圖。
[0014]圖4為本發明一種鋸片切割性能測試機另一個實施例的結構示意圖。
[0015]圖5為圖4的側面剖視圖。
[0016]圖6為本發明一種鋸片切割性能測試機另一個實施例的結構示意圖。
[0017]圖7為圖6的側面剖視圖。

【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0019]行業內通常用效率和壽命這兩項指標來反映鋸片使用性能，效率(簡稱鋒利度)，就是走刀速度，單位m/min ;壽命就是工作齒在切割中消耗高度與所切割材料的總長度比，單位m/mm。切割過程主要涉及切割機具(分手提切割機和臺式切割機兩大類)、切割對象(花崗石、大理石、瓷磚、混凝土等)、操作手，這三項是影響切割狀況的主要因素，簡稱《切割三要素》。
[0020]行業內都是用多刀次(通常60刀以上)的實際切割效率的平均值來考量，由於「切割三要素」不同，其準確性大打則扣。為客觀反映鋸片的使用性能，我們預先設定切割負荷(以不燒齒為前提)，那麼本身鋒利度好的鋸片，切割阻力小，可加大走刀量，單位距離(切割石板長度)所用時間短，鋸片效率高；若本身鋒利度差的鋸片，切割阻力就大，用同等推力鋸片就容易燒齒而失效，若要避免燒齒，就只能降低走刀量，單位距離(切割石板長度)所用的時間則長，鋸片效率低；所測鋸片的優劣就一目了然。公認切割測試原理不難，但統一「切割三要素」就非常難。
[0021]圖2和圖3示出了本發明一種鋸片切割性能測試機的一個實施例——單立柱固定梁式:一種鋸片切割性能測試機，包括立柱1、橫梁2、走刀架3、走刀驅動裝置4、切割動力頭5、鑽磨動力頭6、動力頭升降機構7、送料滑座8、送料臺架9和送料驅動機構10，其中所述立柱1固定在底座上，所述橫梁2橫向設置在立柱1的頂部，所述走刀架3通過直線導軌副安裝在橫梁2上並由走刀驅動裝置4提供橫向走刀動力，所述切割動力頭5和鑽磨動力頭6分別安裝在走刀架3的底面和正面，所述送料臺架9安裝在切割動力頭5和鑽磨動力頭6的下方，送料滑座8通過送料驅動機構10安裝在送料臺架9上並由送料驅動機構10提供縱向送料動力，所述走刀驅動裝置4、切割動力頭5、鑽磨動力頭6、動力頭升降機構7和送料驅動機構10分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心11信號連接。
[0022]圖4和圖5示出了本發明一種鋸片切割性能測試機的另一個實施例——雙立柱固定梁式:一種鋸片切割性能測試機，包括兩個立柱1、橫梁2、走刀架3、走刀驅動裝置4、切割動力頭5、鑽磨動力頭6、動力頭升降機構7、送料滑座8、送料臺架9和送料驅動機構10，其中所述兩個立柱1固定在底座上，所述橫梁2橫向設置在兩個立柱1的頂部，所述走刀架3通過直線導軌副安裝在橫梁2上並由走刀驅動裝置4提供橫向走刀動力，所述切割動力頭5和鑽磨動力頭6分別安裝在走刀架3的底面和正面，所述送料臺架9安裝在切割動力頭5和鑽磨動力頭6的下方，送料滑座8通過送料驅動機構10安裝在送料臺架9上並由送料驅動機構10提供縱向送料動力，所述走刀驅動裝置4、切割動力頭5、鑽磨動力頭6、動力頭升降機構7和送料驅動機構10分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心11信號連接。本實施例由於用兩個立柱1，則相對於單立柱固定梁式結構更加穩定。
[0023]圖6和圖7示出了本發明一種鋸片切割性能測試機的另一個實施例——雙立柱移動梁式:一種鋸片切割性能測試機，包括立柱1、橫梁2、走刀架3、走刀驅動裝置4、切割動力頭5、動力頭升降機構7、送料滑座8、送料臺架9和送料驅動機構10，其中所述立柱1通過直線導軌副安裝在送料滑座8上，並由送料驅動機構10提供縱向滑移動力，所述橫梁2橫向設置在立柱1的頂部並隨立柱1縱向移動，所述走刀架3通過直線導軌副安裝在橫梁2上並由走刀驅動裝置4提供橫向走刀動力，所述切割動力頭5安裝在走刀架3的底部；所述送料臺架9置於切割動力頭5下方且在所述立柱1移動的軌跡上，所述走刀驅動裝置4、切割動力頭5、動力頭升降機構7和送料驅動機構10分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心11信號連接。本實施例為移動式雙立柱梁架設計，切割對象石材固定，靠移動雙立柱梁架實現「送料」，適合切割厚重型切割對象，可用於切割石材。
[0024]本發明還示出了一種鋸片切割性能測試方法的一個實施例:一種鋸片切割性能測試方法，包括以下步驟:
預先在人機交流控制中心11輸入規定的鋸片轉動速度、切割負荷係數、送料步距、切割總刀數和單刀切割長度；
通過走刀驅動裝置4控制切割動力頭5對固定在送料滑座8上的測試板材進行切割，並由走刀驅動裝置4和送料驅動機構10聯動，實現自動切割；走刀驅動裝置4中伺服電機的轉速由切割負荷調製，實現定負荷恆力切割；
待達到鋸片切割總刀數後，根據切割總長度所耗時間的長短和齒部磨損高度來判定鋸片的鋒利度和壽命，判定測試品的優劣。
[0025]下面以具體實例來說明本發明的操作方法:
待測樣品型號:G230x7x2.5x25花崗石切割片；
待測樣品等級:中檔；
切割對象參數:664花崗石1200x630x20 (長x寬x厚)；
切割方式:乾式切割；
模擬切割機具:交流臺式機，轉速3000rpm，功率2000w。
[0026]本發明的操作步驟是:
1，打開測試機電源，啟動主機控制和測試記錄系統，空運行機器10分鐘；同時檢查機器各部運行是否正常；
2，確認機器功能正常後，將測試鋸片安裝在切割動力頭主軸上，壓緊法蘭盤，關好護罩門；
3，將石板放置於送料臺上，同時驗證氣動夾緊功能有效；
4，按照要求模擬交流臺式機，應採用定轉速測試；
5，在測試機人機界面中，設置相關切割參數:設定轉速——3000rpm ；
負荷係數(按中檔230規格花崗石類鋸片預設)——10 ；
進刀深度——25mm；
走刀量——自動；
單刀切割長度——650mm ；
送料步距-7 ；
切割模式——A ；
總切割刀數——100 ；
6，驗證參數輸入正確後，按啟動鍵，進入自動切割測試程序；
7，待100刀切割完畢，切割動力頭自動回位，系統顯示全過程切割曲線，顯示鋸片平均效率值和壽命，完成測試，列印測試報告。
[0027]在測試過程中，系統會實時讀取走刀伺服電機的工作負荷，並將其與設定的負荷參數進行比較、整定，使切割緊貼設定負荷值運行，實現恆力推切(走刀)。這種高靈敏快捷反應的動態伺服模式，不僅實現了 「恆力切割」，並讓「恆力切試」具備智能化功能，遇到石材組織中的硬質點或鋸片疲勞應力段時，負荷增大，走刀機構自動減小走刀量，以減輕切割負荷；一旦越過硬質點，負荷減輕又會自動增大走刀速度，讓切割負荷達到設定值。這樣既可避免鋸片過載燒齒，又防止負載過小而掩蓋試品應有效能的發揮。解決了「切割三要素」中人工推力不統一的難題。如此，在恆力切割條件下走刀速度的變化導致單位長度切割時間的不同，從而反應試件的工作性能——「鋒利度」。
[0028]儘管這裡參照本發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的範圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對於本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種鋸片切割性能測試機，其特徵在於:包括立柱(I)、橫梁(2)、走刀架(3)、走刀驅動裝置(4)、切割動力頭(5)、鑽磨動力頭(6)、動力頭升降機構(7)、送料滑座(8)、送料臺架(9)和送料驅動機構(10)， 其中所述立柱(I)固定在底座上，所述橫梁(2)橫向設置在立柱(I)的頂部，所述走刀架(3)通過直線導軌副安裝在橫梁(2)上並由走刀驅動裝置(4)提供橫向走刀動力，所述切割動力頭(5)和鑽磨動力頭(6)分別安裝在走刀架(3)的底面和正面，所述送料臺架(9)安裝在切割動力頭(5)和鑽磨動力頭(6)的下方，送料滑座(8)通過送料驅動機構(10)安裝在送料臺架(9)上並由送料驅動機構(10)提供縱向送料動力，所述走刀驅動裝置(4)、切割動力頭(5)、鑽磨動力頭(6)、動力頭升降機構(7)和送料驅動機構(10)分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心(11)信號連接。
2.一種鋸片切割性能測試機，其特徵在於:包括立柱(I)、橫梁(2)、走刀架(3)、走刀驅動裝置(4)、切割動力頭(5)、動力頭升降機構(7)、送料滑座(8)、送料臺架(9)和送料驅動機構(10)， 其中所述立柱(I)通過直線導軌副安裝在送料滑座(8)上，並由送料驅動機構(10)提供縱向滑移動力，所述橫梁(2)橫向設置在立柱(I)的頂部並隨立柱(I)縱向移動，所述走刀架(3)通過直線導軌副安裝在橫梁(2)上並由走刀驅動裝置(4)提供橫向走刀動力，所述切割動力頭(5)安裝在走刀架(3)的底部；所述送料臺架(9)設置在切割動力頭(5)下方且在所述立柱(I)移動的軌跡上，所述走刀驅動裝置(4)、切割動力頭(5)、動力頭升降機構(7)和送料驅動機構(10)分別由伺服電機提供動力，並且所有伺服電機均和人機交流控制中心(11)信號連接。
3.一種鋸片切割性能測試方法，其特徵在於包括以下步驟: 預先在人機交流控制中心(11)輸入規定的鋸片轉動速度、切割負荷係數、送料步距、切割總刀數和單刀切割長度； 通過走刀驅動裝置(4)控制切割動力頭(5)對固定在送料滑座(8)上的測試板材進行切割，並由走刀驅動裝置(4)和送料驅動機構(10)聯動，實現自動切割；走刀驅動裝置(4)中伺服電機的轉速由切割負荷調製，實現定負荷恆力切割； 待達到鋸片切割總刀數後，根據切割總長度所耗時間的長短和齒部磨損高度來判定鋸片的鋒利度和壽命，判定測試品的優劣。
【文檔編號】G01N3/58GK104406876SQ201410708849
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】陳萍, 郭和惠, 鄒輝, 尹丁 申請人:成都惠鋒金剛石工具有限公司