复合材料板材切割机

1.一种复合材料板材切割机，其特征在于该板材切割机包括数字显示器(1)、气动控制单元(2)、工作台(7)、吸尘器(5)、刻度尺(8)、移动托架(11)、切割锯(12)和风动马达(13)；其中，横梁(9)通过立柱固定在工作台(7)一侧边沿上方；直线导轨(10)位于横梁连接板(18)的导轨安装面(19)上；滑块(6)与直线导轨(10)配合；移动托架(11)与滑块(6)固定连接；风动马达(13)和切割锯(12)安装在移动托架(11)的托板(25)上；数字尺(16)固定在横梁连接板(18)的数字尺安装面(20)上；读数头固定在移动托架(11)一端的端面上；坦克链(4)一端固定在横梁(9)上，另一端固定在移动托架(11)的上表面；齿条(14)安装在横梁连接板(18)的齿条安装面(22)上；刻度尺(8)位于工作台(7)的一端；
工作台(7)一端横梁(9)立柱的上方有数字显示器(1)和气动控制单元(2)。
2.如权利要求1所述一种复合材料板材切割机，其特征在于，横梁连接板(18)的表面中部为台阶状，该台阶的各表面分别形成直线导轨定位面、数字尺安装面(20)、齿条定位面(21)；连接板表面的上部构成了直线导轨安装面(19)，下部构成了齿条安装面(22)。
3.如权利要求1所述一种复合材料板材切割机，其特征在于，移动托架(11)包括托板(25)和两块切割锯安装板(23)；托板(25)的侧下方有风动马达(13)的安装孔；两块切割锯安装板(23)固定在风动马达的安装孔旁并垂直于托板；两块切割锯的安装板之间的距离应满足切割锯的安装要求。

复合材料板材切割机\n一、技术领域\n[0001] 本发明涉及机械加工领域，具体是一种复合材料板材切割机。\n二、背景技术\n[0002] 在飞机的生产制造及维修过程中，非金属板材应用越来越广泛，而且厚度一般在\n20毫米左右，此类板材目前没有专用的切割加工设备，目前采用手工切割，切割后边角毛刺较多，有表面应力，还需补充加工。\n三、发明内容\n[0003] 为克服现有技术中存在的这种复合材料板材切割后会产生表面应力，并且需要二次加工的不足，本发明提出了一种复合材料板材切割机。\n[0004] 本发明包括数字显示器、气动控制单元、工作台、吸尘器、刻度尺、移动托架、切割锯和风动马达。其中：横梁通过立柱固定在工作台一侧边沿上方；运动系统的直线导轨位于横梁连接板的台阶面上，并通过该台阶面的凸台定位；滑块与直线导轨配合；移动托架与滑块固定连接；在移动托架上，安装有风动马达和切割锯。直线数字尺固定在横梁连接板的数字尺安装面上；读数头固定在托架一端的端面上。坦克链一端固定在横梁上，另一端固定在移动托架的上表面，使该坦克链沿导轨移动。齿条安装在横梁连接板的下方表面，齿轮与风动马达的输出轴连接。直角的刻度尺位于工作台的一端，并且水平尺镶嵌在工作台表面；使用该角尺，能够从水平和垂直方向读数。数字显示器位于工作台一端的横梁立柱上方；气动控制单元位于工作台一端的横梁立柱上。吸尘器位于工作台下。\n[0005] 横梁由矩形金属框和连接板焊接而成。连接板表面中部为二层的台阶面，其中第一层台阶面构成了直线导轨的定位面，第二层台阶面的端面构成了数字尺的安装面，第二层台阶面的下表面构成了齿条的定位面；连接板表面的上部构成了直线导轨的安装面，下部构成了齿条的安装面。\n[0006] 移动托架包括托板和切割锯的安装板。托板的侧下方有风动马达的安装孔；风动马达的安装孔旁边有一对切割锯的安装板，该安装板垂直于托板并与托板固定连接；切割锯的安装板上均有切割锯的安装孔，并且两块安装板之间的距离应满足切割锯的安装要求。\n[0007] 本发明通过高精度导轨获得直线度高的板材边缘。采用的数字尺和数字显示器使设备操作简单，提高了加工精度，实现了机械切割复合材料板材，具有结构简单、使用方便、成本低和切割效率高的特点。\n四、附图说明\n[0008] 图1是复合材料板材切割机的结构示意图；\n[0009] 图2是复合材料板材切割机结构示意图的俯视图；\n[0010] 图3是复合材料板材切割机结构示意图的侧视图；\n[0011] 图4是复合材料板材切割机结构示意图的局部放大图；\n[0012] 图5是横梁的外形示意图；\n[0013] 图6是刻度尺的外形及安装位置示意图；\n[0014] 图7移动托架的结构示意图；\n[0015] 图8移动托架结构示意图的侧视图。其中：\n[0016] 1.数字显示器 2.控制单元 3.电缆及管路 4.坦克链 5.吸尘器[0017] 6.滑块 7.工作台 8.刻度尺 9.横梁 10.直线导轨\n[0018] 11.移动托架 12.切割锯 13.风动马达 14.齿条 15.齿轮[0019] 16.数字尺 17.读数头 18.连接板 19.导轨安装面 20.数字尺安装面\n[0020] 21.齿条定位面 22.齿条安装面 23.切割锯安装板 24.切割工件 25.托板五、具体实施方式\n[0021] 本实施例是一种可加工厚度为20mm的复合材料板材切割机，包括数字显示器1、气动控制单元2、工作台7、吸尘器5、刻度尺8、移动托架10、切割锯12和风动马达13。\n[0022] 切割锯选用进口风动高速切割工具，采用风动控制。切割锯移动工作行程为4.5m；\n进给速度为0.5-5m/min并可调，直线度≤0.30/全长；切割锯的转速为15000rpm；圆盘刀具尺寸为d＝100mm，线速度为78.5m/s，切割深度26mm。切割锯沿工作台长度方向的直线进给通过传动系统实现。\n[0023] 图1所示，工作台7的上表面加工有数条T型槽用于固定板材；横梁9通过立柱固定在工作台7一侧边沿上方；数字显示器1通过位于工作台一端端头的空腔立柱固定安装在横梁9的一端端头上方；该数字显示器1能够显示切割锯12沿横梁9移动的位移尺寸，同时具有清零及预设置功能。气动控制单元2安装在数字显示器1的下方，通过操作单元面板上的按钮实现对本实施例的控制。吸尘器5置于工作台7的下方靠近操作单元的位置，吸尘器的吸尘管路穿过坦克链4与高速风动切割锯12的除尘口相连，能有效的收集切割板材时产生的粉尘。坦克链4平铺在横梁9的上表面，一端固定在横梁9一端的端头，另一端固定在移动托架11的托板25的上方表面，通过移动托架11的托动能够自由移动。移动托架11上面安装有高速风动切割锯12、风动马达13和读数头17。\n[0024] 本实施例的各种管路及电缆3均穿过横梁9端头的空心立柱置于封闭的坦克链4中，以防止灰尘污染及整体美观。\n[0025] 图5所示。刻度尺8固定在工作台7装有气动控制单元和数字显示器一端的上表面，用于确定被切割工件24垂直于直线导轨10方向的尺寸。\n[0026] 横梁9由矩形金属框和连接板18焊接而成。连接板18表面中部为二层的台阶面，其中，连接板18的第一层台阶面构成了直线导轨10的定位面；第二层台阶面的端面构成了数字尺的安装面20，第二层台阶面的下表面构成了齿条的定位面21；连接板18表面的上部构成了直线导轨的安装面19，下部构成了齿条的安装面22。连接板18的另一个表面为平面，并通过该表面将连接板与横梁固定连接。\n[0027] 直线导轨10固定在连接板18的上安装面上。滚动直线导轨上配有两个滑块6，滑块6与直线导轨10之间具有低摩擦高精度的特性，能很好的保证零件加工的直线度。\n[0028] 移动托架11包括托板25和切割锯安装板23。托板25的侧下方有风动马达的安装孔；风动马达的安装孔旁边有一对切割锯安装板23；切割锯安装板23垂直于托板25并与托板固定连接；切割锯安装板23上均有切割锯12的安装孔，并且两块切割锯安装板23之间的距离应满足切割锯12的安装要求。移动托架11与滚动直线导轨10上的两个滑块\n6固定连接为一体，在滑块6的带动下，能够沿直线导轨10运动。风动马达13上安装的齿轮15与固定在连接板18下安装面上的齿条14配合。高速风动切割锯12安装在移动托架\n11的切割锯安装板23上，气动控制进行高速旋转实现切割板材的加工。\n[0029] 齿条14用螺钉安装固定在连接板18的下部表面上，并与齿轮15啮合。风动马达\n13安装在移动托架11上，通过气动控制实现移动托架沿导轨方向匀速移动。齿轮15安装在风动马达的输出轴上，与齿条14啮合，通过风动马达的旋转带动齿轮在尺条上滚动，从而移动托板11实现移动动作。数字尺16粘接在连接板18的表面22上，与位于移动托架\n11的托板侧面的读数头17配合，以检测出移动托架11横向移动的距离，从而实现数字显示切割加工的尺寸。读数头17与数字尺16之间保证一定的间隙。\n[0030] 传动系统包括风动马达13、齿轮齿条传动副。齿轮齿条传动副为直齿传动副，设计精度为8级。导轨横梁采用一整根矩型钢管做主梁，重量轻，刚性好。横梁侧面焊接有连接板18，采用机加工加工出导轨安装基准面。横梁的上面安装有走管路的坦克链4，管路包括压缩空气管和吸尘器管。吸尘器5选用大功率工业用吸水吸尘器。刻度尺8为一带有刻度的钢制直尺，被安装在工作台7的一端，并且刻度尺8的尺面垂直于直线导轨10，用于板材的纵向定尺。位移数显系统是用于切割锯的位移显示，数显系统显示精度高，读数直观，安装简单，使得操作更方便。\n[0031] 工作时，将板材放置在工作台7上，用工作台上的刻度尺8确定纵向尺寸并固定，在气动控制操作单元2上先启动高速切割锯12，然后启动风动马达13，在切割前，先对刀，将数字显示器1清零，并设定需要加工的纵向尺寸；切割锯12沿直线导轨按照给定的移动速度实现自动进给切割。\n[0032] 本实施例通过高精度导轨获得直线度高的板材边缘。采用的数字尺和数字显示器使设备操作简单，提高了加工精度，实现了机械切割复合材料板材，具有结构简单、使用方便、成本低和切割效率高的特点。