CN106457427A

CN106457427A - 带锯机的带锯刀的振动抑制方法以及振动抑制装置

Info

Publication number: CN106457427A
Application number: CN201580032286.4A
Authority: CN
Inventors: 锻代政孝
Original assignee: Amada Co Ltd; Amada Cutting Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd; Amada Cutting Co Ltd
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2017-02-22
Also published as: EP3159089A1; WO2015194412A1; US20170087651A1; EP3159089B1; US10363618B2; EP3159089A4; JP5865436B2; JP2016002641A

Abstract

一种带锯机的带锯刀的振动抑制装置，该带锯机通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向移动，相对于工件进行切断加工，在带锯刀向在切断加工时由带锯刀(100)形成的工件(W)的切槽(Wa)的入侧配置喷嘴(50)，向带锯刀的机体部的两侧面喷射高压切削油(S)。

Description

带锯机的带锯刀的振动抑制方法以及振动抑制装置

技术领域

本发明涉及在带锯机中，抑制带锯刀的刀厚方向的振动的振动抑制方法以及振动抑制装置。

背景技术

带锯机通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向(相对于工件切入的方向)移动，进行工件的切断加工。在利用该带锯机切断工件时，当在行驶中的带锯刀上产生刀厚方向的高频振动，则无法进行高精度的切断加工，并且产生噪音、振动而使作业环境恶化。

因此，在现有的带锯机中，作为其对策，进行对带锯刀的速度进行可变控制、采用使锯齿为不等间距的带锯刀、利用工件的材质改变带锯刀或改变其他切削条件的动作。

但是，这些现有的方法普遍导致生产性下降。

作为其他方法，已知通过利用施加了作用力的防振辊夹住带锯刀的机体部，防止带锯刀的刀厚方向的振动的方法(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-104914号公报

发明内容

但是，用防振辊夹持带锯刀的方法用于防振的结构复杂，并且无法充分抑制从带锯刀的机体部产生的噪音及振动。

本发明考虑了上述情况而进行，其目的在于提供即使不采用复杂的结构，也能既维持生产性又能充分抑制带锯刀的刀厚方向的振动的带锯机的带锯刀的振动抑制方法及振动抑制装置。

为了解决上述课题，本发明在通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向移动，相对于工件进行切断加工的带锯机的带锯刀的振动抑制方法中，在上述带锯刀向在切断加工时由上述带锯刀形成的工件的切槽的入侧，向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射高压液体。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制方法，以至少具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分的角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制方法，以至少具有沿上述带锯刀的行驶方向的压力成分的角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制方法，以具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分且具有沿上述带锯刀的行驶方向的压力成分的倾斜角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制方法，作为上述高压液体喷射切削油。

本发明的其他特征在通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向移动，相对于工件进行切断加工的带锯机的带锯刀的振动抑制装置中，在上述带锯刀向在切断加工时由上述带锯刀形成的工件的切槽的入侧配置向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射高压液体的喷嘴。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制装置，以从该喷嘴喷射的高压液体具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分且具有沿着上述带锯刀的行驶方向的压力成分的角度配置上述喷嘴。

本发明的其他特征是带锯机的带锯刀的振动抑制装置，在相对于上述工件的切槽的上述带锯刀的入侧和出侧设置将上述带锯刀的刀尖的方向指向工件并且能行驶地支撑该带锯刀的锯刀导向件，在入侧的上述锯刀导向件上配置上述喷嘴。

根据本发明，通过在向切槽的带锯刀的入侧向带锯刀的机体部的两侧面喷射高压液体，能在切槽的入侧，在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的冲突压力。或者，通过向切断加工中的切槽的内部导入维持了高压的液体，能在切槽的内部，在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的压力。或者，能在切槽的入侧和切槽的内部双方，在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的压力。因此，能通过施加在带锯刀的机体部的两侧面的这些压力，按入带锯刀的刀厚方向的振动，其结果，能既维持生产性又能充分抑制振动，能实现产品的切断面品质的维持和振动、噪音的防止。另外，只要准备在向切槽的入侧向带锯刀的机体部两侧面喷射高压液体的机构即可，因此，不需要采用复杂的结构，能实现成本减少。

另外，根据本发明，在向切槽的入侧，能在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的冲突压力，由此，能按入带锯刀的刀厚方向的振动。

另外，根据本发明，能向切断加工中的切槽的内部导入维持了高压的液体。因此，能在切槽的内部，在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的压力，由此，能按入带锯刀的刀厚方向的振动。

另外，根据本发明，在向切槽的入侧，能在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的冲突压力，并且在切槽的内部能在与带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向施加由高压液体产生的压力，由此，能按入带锯刀的刀厚方向的振动。

另外，根据本发明，由于作为高压液体喷射切削油，因此，既能实现切削性的提高又能实现带锯刀的振动抑制。

另外，根据本发明，由于在入侧的锯刀导向件配置了喷射高压液体的喷嘴，因此结构简单。

附图说明

图1是本发明的实施方式的带锯机的立体图。

图2是从上方观察作为本发明的实施方式的主要部分的振动抑制装置的结构的概略俯视图。

图3是从侧方观察作为本发明的实施方式的主要部分的振动抑制装置的结构的概略侧视图。

图4是概略地表示在本发明的实施方式的切槽的内部的利用带锯刀的切削的样式的立体图。

图5是表示本发明的实施方式的切槽和带锯刀的关系的图，(a)、(b)是与带锯刀的行驶方向垂直的方向的各剖视图。

图6是用于对通过本发明的实施方式的高压液体的喷射而作用在带锯刀的两侧面的力的关系进行说明的俯视图。

图7是将本发明的实施方式的带锯刀的振动抑制远离模型化而表示的图。

具体实施方式

下面，使用附图说明实施了本发明的实施方式。

图1是适用本发明的实施方式的振动抑制方法以及装置的带锯机的立体图。

该带锯机1是通过使环状的带锯刀100沿箭头A方向循环行驶并向以箭头B表示的切断方向移动，相对于工件W(图2所示)进行切断加工的横式带锯机，具有支撑工件W的基座3、沿竖立设置在基座3的导向柱5在上下往复移动的切断加工头10以及夹紧工件W的钳机构30。

在切断加工头10上，能旋转且在水平方向上互相离开地设置卷绕环状的带锯刀100并支撑的一对锯刀轮11、12。一方的锯刀轮由省略图示的驱动机构旋转驱动，另一方的锯刀轮从动旋转。另外，为了对带锯刀100赋予张力，能调整一对锯刀轮11、12的间隔。

在切断加工头10上，在一对锯刀轮11、12之间的位置配设锯刀导向机构20。锯刀导向机构20是以带锯刀100的起到切断作用的部分(在水平方向直线移动的下侧的部分)的刀尖与工件W大致垂直地指向的方式(朝向铅垂下方)在使带锯刀100扭转的状态下能循环行驶地支撑带锯刀100的机构。因此，锯刀导向机构20具备在水平方向上延伸的梁部件21和悬架在梁部件21上的一对锯刀导向件22、23。

这一对锯刀导向件22、23中一方的锯刀导向件22作为基准侧被固定，另一方的锯刀导向件23相对于梁部件21移动自如地设置。并且，在各锯刀导向件22、23的下端设置能行驶地引导带锯刀100的锯刀嵌入物26、25。

在以上的结构中，在通过锯刀轮11、12的旋转使带锯刀100循环行驶的状态下，通过使切断加工头10向切断方向移动，利用带锯刀100对支撑在基座3上的工件W进行切断加工。

接着，一并参照图2～图6说明振动抑制装置以及振动抑制方法。

该带锯刀1的振动抑制装置如图2以及图3所示，在带锯刀100向在切断加工时由带锯刀100形成的工件W的切槽Wa的入侧(带锯刀100的行驶方向A中的工件W的上游侧)具备将高压切削油(高压液体)S向带锯刀100的机体部101的两侧面喷射的一对喷嘴50、50。

高压切削油S兼具润滑和冷却，例如能使用冷却剂。在此，“高压”表示比通常高的压力(例如1～10Mpa左右)。在现有技术中，在将切削液从嵌入物的上部垂下地供给的情况下的压力与通常的大气压力相等，即与0.1Mpa(大致1气压)相等。相对于此，高压切削油(高压液体)S以成为大气压力以上的方式由高压切削油供给装置(省略图示)施加压力。

一对喷嘴50、50如图6所示，配置为，从喷嘴50喷射的高压切削油(以向量Sv表示)以具有与带锯刀100的机体部101的两侧面垂直的方向的冲突压力成分Svb且具有沿带锯刀100的行驶方向A的压力成分Sva的倾斜角度θ向带锯刀100的机体部101的两侧面喷射高压切削油S。

在该情况下，喷嘴50如图1所示，例如期望配置在入侧的锯刀导向件23的锯刀嵌入物(移动侧)25。另外，利用喷嘴50的高压液体的喷射位置如图4所示，期望是带锯刀100的机体部101的侧面的下侧部分。

带锯刀100在机体部101的下端缘具有在齿尖具备超硬尖端103的多个锯齿102，在作为锯齿102和锯齿102之间的空间的槽105接受切屑Ws。图5表示切槽和带锯刀100的关系。

因此，向该槽105的底部、其附近的区域110喷射高压切削油S。这是因为，当向比齿尖远的位置喷射时，锯齿的振动衰减效果、冷却效果小，另外，当向靠近齿尖的位置喷射时，受压面积小，振动衰减效果小。更优选高压液体以维持为沿带锯刀100的侧面连续至工件W的下游的状态的倾斜角度θ从喷嘴50喷射。

这样，若将高压切削油S向带锯刀100的机体部101的两侧面喷射，则所喷射的高压切削油S如图6所示，与带锯刀100的机体部101的表面碰撞，以冲突力F(＝Svb)从两侧夹入带锯刀100，在带锯刀100的侧面和工件W的切断面之间的间隙内保持高压状态。因此，从两侧利用力F衰减、抑制带锯刀100的刀厚方向的振动。

另外，当高压切削油S向切槽Wa的内部流入时，成为维持沿着喷射时的行驶方向A的压力成分Sva的一部分的状态，并且，也施加了由在切槽Wa内的带锯刀100的移动产生的增压(动压力)。

因此，由切槽Wa的两侧壁产生反作用力，与行驶方向垂直的方向的压力f施加在带锯刀100的机体部101的两侧面。因此，通过由这些压力f从两侧将带锯刀100沿切削长的全长夹入，从而衰减、抑制带锯刀100的刀厚方向的振动。

接着，简单地说明在该情况下进行作用的力。

通过在切槽Wa的入侧与带锯刀100的机体部101碰撞的高压切削油S向与机体部101的两侧面垂直地施加的碰撞力F能由下式(1)计算。

F＝ρAV²sinθ (1)

其中，F：由碰撞的流体向与锯刀带厚方向垂直地施加的力

ρ：流体的密度

A：受压面积

V：流速

另外，在切槽Wa内与机体部101的两侧面垂直地施加的压力f能由下式(2)计算。

f＝PA (2)

其中，f：在切槽内与锯刀带厚方向垂直地施加的力

P：切槽内的压力

A：受压面积

另外，图7表示带锯刀100的振动抑制模型。

该模型是一边以f的力按压质量m的带锯刀100的机体部的两侧一边由弹簧要素k和衰减要素C吸收带锯刀100的振动能量的模型。

如上所述，根据实施方式的振动抑制方法以及装置，在向切槽Wa的带锯刀100的入侧，通过向带锯刀100的机体部101的两侧面喷射高压切削油S，从而能在切槽Wa的入侧向与带锯刀100的机体部101的两侧面垂直的方向施加由高压切削油S产生的冲突压力F。

另外，能通过向切断加工中的切槽Wa的内部导入高压切削油S，在切槽Wa的内部，向与带锯刀100的机体部101的两侧面垂直的方向施加由高压切削油S产生的压力f。

因此，能利用施加在带锯刀100的机体部101的两侧面的这些压力F、f，按入带锯刀100的刀厚方向的振动，其结果，既能维持生产性又能充分地抑制高频振动，能实现产品的切断面品质的维持和振动、噪音的防止。

另外，因为只要在向切槽Wa的入侧具备向带锯刀100的机体部101两侧面喷射高压切削油S的喷嘴50即可，因此，不需要采用复杂的结构，能以低成本实现。另外，由于作为高压液体喷射切削油，因此，既能实现由润滑、冷却带来的切削性的提高又能实现带锯刀100的振动抑制。

另外，上述高压切削油S的喷射压力期望是1～10Mpa左右，更期望1～5Mpa左右。另外，喷嘴50相对于带锯刀100的侧面的倾斜角度θ(喷射角度)可以在0°～90°的范围任意地设定，但期望10°左右。另外，在极端的情况下，可以使θ为0°、90°。在θ＝0°的情况下，只能起到由压力f带来的振动抑制效果。另外，在θ＝90°的情况下，只能起到由冲突力F带来的振动抑制效果。

另外，喷嘴50的直径、个数也能任意地设定，但期望使用φ1.5mm左右的喷嘴。个数优选在两侧配置对称个数，但只要获得冲突压力F的平衡，则个数、配置可以任意地设定。

另外，可以分别改变多个喷嘴的角度θ。例如，可以一方的喷嘴与机体部101垂直地配置，另一方的喷嘴以与机体部近似平行的角度配置。

另外，可以相对于行驶方向，从上方向下方带有角度地喷射高压切削油S。

另外，高压切削油S的喷出不仅在带锯刀100向工件的入侧，也可以还在出侧进行。

产业上的可利用性如下

根据本发明，能提供即使不采用复杂的结构，也既能维持生产性又能充分地抑制带锯刀的刀厚方向的振动的带锯机的带锯刀的振动抑制方法以及振动抑制装置。

Claims

1.一种带锯机的带锯刀的振动抑制方法，该带锯机通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向移动，相对于工件进行切断加工，该带锯机的带锯刀的振动抑制方法的特征在于，

在上述带锯刀向在切断加工时由上述带锯刀形成的工件的切槽的入侧，向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射高压液体。

2.根据权利要求1所述的带锯机的带锯刀的振动抑制方法，其特征在于，

以至少具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分的角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

3.根据权利要求1所述的带锯机的带锯刀的振动抑制方法，其特征在于，

以至少具有沿上述带锯刀的行驶方向的压力成分的角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

4.根据权利要求1所述的带锯机的带锯刀的振动抑制方法，其特征在于，

以具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分且具有沿上述带锯刀的行驶方向的压力成分的倾斜角度向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射上述高压液体。

5.根据权利要求1所述的带锯机的带锯刀的振动抑制方法，其特征在于，

作为上述高压液体喷射切削油。

6.一种带锯机的带锯刀的振动抑制装置，该带锯机通过使环状的带锯刀在恒定方向上循环行驶且向切断方向移动，相对于工件进行切断加工，该带锯机的带锯刀的振动抑制装置的特征在于，

在上述带锯刀向在切断加工时由上述带锯刀形成的工件的切槽的入侧配置向上述带锯刀的机体部的两侧面喷射高压液体的喷嘴。

7.根据权利要求6所述的带锯机的带锯刀的振动抑制装置，其特征在于，

以从该喷嘴喷射的高压液体具有与上述带锯刀的机体部的两侧面垂直的方向的冲突压力成分且具有沿上述带锯刀的行驶方向的压力成分的角度配置上述喷嘴。

8.根据权利要求6所述的带锯机的带锯刀的振动抑制装置，其特征在于，

在上述带锯刀相对于上述工件的切槽的入侧和出侧设置使上述带锯刀的刀尖的方向指向工件并且能行驶地支撑该带锯刀的锯刀导向件，在入侧的上述锯刀导向件上配置上述喷嘴。