數(shù)控電子鋸鋸車(chē)的設(shè)計(jì)

段夫勝

[摘 ? ?要]闡述了數(shù)控電子鋸鋸車(chē)的基本設(shè)計(jì)過(guò)程，采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)主副鋸片的切削功率進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)還對(duì)鋸車(chē)的傳動(dòng)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行了選型計(jì)算。本文系統(tǒng)的介紹了數(shù)控電子鋸鋸車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，旨在為木工設(shè)備設(shè)計(jì)人員提供一些幫助，從而推動(dòng)木工設(shè)備行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控電子鋸鋸車(chē);工作原理;功率計(jì)算;鋸車(chē)設(shè)計(jì)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TS642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）03–00–02

[Abstract]The basic design process of the CNC electronic sawing car is described. The cutting power of the main and auxiliary saw blades is designed and calculated by using the traditional empirical formula. At the same time， the selection and calculation of the driving feed motor of the sawing car are carried out. This article systematically introduces the design and calculation process of CNC electronic sawing car， aiming to provide some help for woodworking equipment designers， so as to promote the continuous and stable development of woodworking equipment industry.

[Keywords]CNC electronic sawing machine; working principle; power calculation; sawing machine design

家具行業(yè)中的板材有實(shí)木板、密度板、刨花板、人造板等，傳統(tǒng)的板材下料多用手動(dòng)鋸、電鋸來(lái)完成。后來(lái)興起的半自動(dòng)化裁板鋸進(jìn)行下料，由于生產(chǎn)效率低不能滿(mǎn)足批量化生產(chǎn)需要。電子鋸的出現(xiàn)解決了板件大批量化生產(chǎn)需求，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的控制可以實(shí)現(xiàn)操作更簡(jiǎn)單、更安全、下料更精準(zhǔn)，搭配吸塵裝置，現(xiàn)場(chǎng)的操機(jī)環(huán)境也得到了極大的改善。

1 鋸車(chē)的工作原理及開(kāi)板尺寸的確定

1.1 鋸車(chē)的工作原理

鋸車(chē)主要由鋸車(chē)架、鋸片裝置、鋸車(chē)傳動(dòng)裝置組成。其中，鋸片裝置由主鋸片裝置、副鋸片裝置、鋸片升降裝置及鋸片電機(jī)組成;鋸車(chē)傳動(dòng)裝置由伺服電機(jī)、減速機(jī)、齒輪組成;鋸車(chē)架是置于電子鋸床身下側(cè)圓軌上，鋸車(chē)可以通過(guò)鋸車(chē)傳動(dòng)裝置在圓軌上滾動(dòng)。主鋸片裝置和副鋸片裝置于鋸車(chē)擺臂之上，鋸片升降裝置的氣缸推拉擺臂實(shí)現(xiàn)鋸片裝置上下移動(dòng)，再通過(guò)鋸車(chē)傳動(dòng)裝置的齒輪與齒條嚙合進(jìn)行橫向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了板材的鋸切工作，鋸車(chē)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

1.2 開(kāi)料尺寸的確定

加工最大板材：1 220mm（寬）×2 440mm（長(zhǎng)）×50mm（厚）。

考慮到板材異型下料可能會(huì)對(duì)角放置，鋸車(chē)最大橫向移動(dòng)需要達(dá)到2 800 mm，市場(chǎng)中有些板料會(huì)達(dá)到1 220mm（寬）×2 850mm（長(zhǎng)）×50mm（厚），鋸車(chē)的橫向移動(dòng)要達(dá)到3 300 mm，本案以市場(chǎng)通用板料進(jìn)行論述。

2 主電機(jī)功率的計(jì)算

2.1 主鋸片切削力的計(jì)算

根據(jù)以上選型計(jì)算，可選擇臺(tái)達(dá)伺服電機(jī)ECMC-EW1315RS，功率：1.5 kW、額定扭矩T電機(jī)=7.16 Nm;電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量J電機(jī)轉(zhuǎn)子=11.18 kg·cm2、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速2 000 r/min。

4 小結(jié)

（1）上述結(jié)果求得慣量比53.03/11.18=4.74倍，一般機(jī)床慣量比在3～5，經(jīng)計(jì)算該電機(jī)能夠滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性的需求。

（2）iT電機(jī)=71.6 Nm>21.1 Nm，電機(jī)扭矩大于總負(fù)載扭矩，符合實(shí)際傳動(dòng)扭矩的需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

闡述數(shù)控電子鋸鋸車(chē)的一般設(shè)計(jì)過(guò)程，介紹了數(shù)控電子鋸鋸車(chē)技術(shù)性能要求、工作原理、主要的參數(shù)計(jì)算，其中鋸片參數(shù)計(jì)算采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)過(guò)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證上述計(jì)算能夠達(dá)到設(shè)計(jì)需要，希望本文能夠?qū)?shù)控電子鋸鋸車(chē)的設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考建議。

參考文獻(xiàn)

[1] 王興博，馬巖，李洪杰.數(shù)控專(zhuān)用裁板鋸的總體設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2013（11）：113-116.

[2] 肖正福，劉淑琴，胡宜首.木材切削刀具學(xué)[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1992.

[3] 張曉君，徐澤寧.Φ400數(shù)控飛鋸機(jī)的設(shè)計(jì)[J].鞍山科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（2）：152-154，158.

[4] 郭廣靈.一種新型數(shù)控系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)[J].新技術(shù)新工藝，2006（1）：39-40.

[5] 童自惠，甘永興，沈啟飆.DF（PLC）-1型數(shù)控飛鋸控制系統(tǒng)的研發(fā)[J].自動(dòng)化信息，2007（7）：66-68，89.