數控薄膜旋切機的製作方法

2023-10-08 15:18:19 5

專利名稱:數控薄膜旋切機的製作方法
本發明是一種加工聚四氟乙烯薄膜製品的機械，屬高精度、高效能化工機械設備。
根據中華人民共和國輕工業部發布聚四氟乙烯薄膜製品定義規定(SG187-80)「聚四氟乙烯薄膜是由聚四氟乙烯樹脂模壓燒結成毛胚·經車削製成的薄膜」。國內各廠家通常採用萬能精密車床或簡易數控車床加工。但膜厚為0.02mm時，寬度只能達到120mm(S1-278型，1986年技術進步產品)。
本發明的目的，是提供一種能加工寬600mm，厚0.02～0.45mm各種規格薄膜製品的數控薄膜旋切機。其膜厚均勻誤差不超過膜厚尺寸的±10%。而且薄膜製品質量穩定，生產效率高，勞動強度低。
本發明技術解決方案是，在保證加工膜寬600mm，膜厚0.02mm時厚度均勻誤差不超過±0.002mm。因而當主軸每轉時，其徑向跳動軌跡的不重複性及刀具進給的均勻性都必須控制在±0.001mm，要滿足上述精度要求，工具機必須具有良好的動、靜剛度及傳動精度。為了確保這些精度，主軸前、後軸承，滑座各移動面均採用液體靜壓技術，以達到承載能力大，摩擦係數小，移動平穩及散熱性良好。從而排除了諸如採用滾動軸承、滾動導軌塊…等本身製造誤差及選配試調困難的缺陷。在刀具進給機構中，為了達到無間隙傳動，採用了預載滾珠絲槓副;在進給伺服電機軸與蝸杆之間和蝸輪與滾珠絲杆之間均採用了無鍵聯結。為了確保上滑座移動的平穩性，在上滑座內裝置了與進給方向相反的液壓阻尼。在電氣控制方面，主傳動採用了電晶體脈寬調速系統，不但使主軸轉速具有較寬的無級調速範圍，而且具有較高的轉速穩定性。主傳動脈衝發生器直接裝在主軸尾端，避免了由主電機經主軸箱齒輪、平鍵等而引起的傳動間隙。主軸轉速與刀具進給運動由數控系統直接控制。本機收卷裝置固定在床身後面。在旋切薄膜過程中，為了將薄膜製品緊湊收捲成筒，在收卷裝置中採用了電晶體恆張力收卷系統。該系統是在恆張力條件下工作，由收卷電機自動改變轉速來維持恆定。
本機為加工聚四氟乙烯薄膜製品較為理想的機械設備。其膜厚均勻誤差均滿足了膜厚尺寸的±10%要求。其優點是膜厚增加，精度儲備愈大。實際膜厚與公稱膜厚尺寸有誤差時，可以隨時調整補償。各種膜厚製品，按編程指令隨意調用。膜寬600mm內，在旋切過程中。除切邊外，還可以任意分段切割成各種寬度，而且同時收捲成筒。以薄膜寬600mm，厚0.02mm為例。按常用切削速度25米/分鐘計算，每個臺班機動6小時，能生產薄膜製品230公斤。膜厚均勻穩定，該機結構合理，操作簡便。
結合附圖來說明本發明的實施例。
圖1，本發明的工具機部件組合圖。
圖2，本發明的工具機傳動系統圖。
圖3，本發明的薄膜收卷裝置示意圖。
圖4，本發明的工具機數控系統方框圖。
圖5，本發明的電晶體薄膜恆張力收卷系統方框圖。
圖1所示，本發明由床身〔1〕、下滑座〔2〕、上滑座〔3〕、主軸箱〔4〕、收卷裝置〔5〕、電櫃〔6〕、尾座箱〔7〕、操縱臺〔8〕、油泵站〔9〕等基本部件組成。
圖2所示，經模壓而成的聚四氟乙烯圓筒毛胚，壓入鋼質工件芯軸上，稱之為工件〔12〕。工件〔12〕裝在主軸〔11〕與尾座頂尖〔17〕之間，它的旋轉由主傳動電機〔19〕通過主軸箱〔4〕齒輪傳動主軸〔11〕而得。在刀具〔14〕的進給機構中，採用了預載滾珠絲杆副〔18〕，在進給伺服電機軸與蝸杆軸之間和蝸輪與滾珠絲杆之間均採用無鍵聯結〔15〕。進給伺服電機〔16〕通過蝸杆蝸輪副、預載滾珠絲杆副〔18〕而帶動裝在上滑座〔3〕上刀架的刀具〔14〕作進給運動。液壓阻尼器〔13〕裝在上滑座〔3〕的內部。主傳動脈衝發生器〔10〕直接裝在主軸〔11〕尾端。主軸轉速與刀具〔14〕的進給運動由數控系統直接控制。
圖3所示，旋轉工件〔12〕經刀具〔14〕所旋切下來的薄膜〔20〕經滾筒及薄膜舒展器〔21〕舒展平整後，由收卷電機〔23〕通過皮帶〔24〕傳動薄膜收捲筒〔22〕旋轉，其方向與工件〔12〕相反，而完成薄膜〔20〕收捲成筒。
圖4所示，數控指令通過主傳動數/模轉換〔26〕給電晶體脈寬調速系統〔27〕提供給定電壓，以調節主傳動電機〔19〕轉速。主傳動電機〔19〕帶動主軸〔11〕旋轉，通過主傳動脈衝發生器〔10〕，將主軸〔11〕轉速傳到微處理器〔25〕，經過計算和進給數/模轉換〔30〕控制進給伺服系統〔28〕，調節進給伺服電機〔16〕轉速及主軸〔11〕每轉時刀具〔14〕進給位置的距離。進給伺服電機〔16〕的轉速及位置，通過進給脈衝發生器〔29〕，傳送到微處理器〔25〕，進行刀具〔14〕進給位置閉環控制。從而保證了進給位置精度。
圖5所示，通過電壓調節器〔31〕、電流調節器〔32〕、驅動器〔33〕控制收卷電機〔23〕旋轉。張力限制器〔34〕根據收卷電機〔23〕電樞電流與給定張力相比較，來限制電流調節器〔32〕的電流輸出，以達到薄膜恆張力控制收卷效果。
權利要求
數控薄膜旋切機，工件[12]裝在主軸[11]與尾座頂尖[17]之間，它的旋轉由主傳動電動機[19]通過主軸箱[4]齒輪傳動主軸[11]而得，收卷裝置[5]固定在床身[1]後面。其特徵在於主軸前、後軸承。滑座各移動面均採用液體靜壓技術。主傳動脈衝發生器[10]直接裝在主軸[11]尾端。主傳動採用了電晶體脈寬調速系統[27]，在刀具[14]的進給機構中，採用了預載滾珠絲杆副[18]，在進給伺服電機軸與蝸杆軸之間和蝸輪與滾珠絲杆之間均採用了無鍵聯結[15]，液壓阻尼器[13]裝在上滑座[3]的內部，主軸轉速與刀具[14]的進給運動由數控系統直接控制，各種膜厚按編程指令隨意調用。收卷裝置[5]採用了電晶體恆張力收卷系統。
專利摘要
本發明數控薄膜旋切機屬於高精度、高性能化工機械設備。用以旋切加工寬600mm、厚0.02～0.45mm的各種聚四氟乙烯薄膜。為滿足膜厚均勻誤差不超過膜厚尺寸的±10％，本機採用了液體靜壓技術、預載滾珠絲杆副、電晶體脈寬調速及薄膜恆張力收卷系統。主軸轉速與刀具進給運動由數控系統直接控制、各種膜厚按編程指令隨意調用。膜厚有誤差時，可隨時調整補償。膜厚增加，精度儲備愈大、膜寬600mm內可任意分段切割。質量穩定。
文檔編號B26D3/00GK87100385SQ87100385
公開日1987年8月19日 申請日期1987年1月20日
發明者彭浴吾, 馬健 申請人:武漢重型工具機研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan