Page 179 - 机电自动化在工程机械制造中的应用

第七章 自动化切割及检测技术

多，需要在刀片切割处安装吸屑装置清除切割时产生的切屑。沿轴向运动的移动
锯台可根据移动精度的要求由气动装置或伺服电机进行驱动。
管材自动无屑切割机相比其他形式的切割机有着许多优势，如生产效率和加
工精度高、切割过程几乎没有锯屑产生、管材端面平整光滑无毛刺等，该切割机

的刀片用高速合金钢制造取代了传统锯齿切割片，更加坚固耐用，零配件与主要
厂商产品配套性好。由此看来，传统手动、半自动管材切割设备已经无法适应生
产力的要求，管材自动无屑切割设备替代传统切割工艺将成为必然趋势。
（二）总体设计

塑料管材的总体设计包括自动送料装置、夹紧装置、切割装置和控制系统装
置的设计，上述各装置的工作原理和设计时需要注意的问题如下：
第一，自动送料装置。刀具切割管件前，自动送料装置上的夹具打开，多根
待切割管件放入夹具内夹紧并根据定位板的位置对齐。刀片切割时，移动夹具夹

紧待切割的单根管件，并由丝杠、联轴器和步进电机传动系统的带动使管件沿轴
向运动。固定夹具夹紧切割位置两端，刀片对管件进行切割。第二，夹紧装置。
由移动夹具和固定夹具组成，用户通过对控制系统进行编程以改变各工序液压缸
内的液体体积完成夹具位置和夹紧力大小的控制。第三，切割装置由刀片、刀片

安装座和移动滑块组成。切割用的刀片主要由玻璃纤维复合材料制成。切割过程
中管材切口的平整度、切割的速度以及刀片的使用时间是评价切割装置优劣的标
准。第四，PLC 控制系统可以通过对伺服电机或步进电机的控制，实现刀具的移
动、刀片的旋转切割和夹具的夹紧等运动的半自动化或全程自动化。目前，大部

分管材自动切割机可以实现半自动化切割工作，全程自动化的切割机由于设备成
本较高，在实际生产中使用较少。
（三）机械系统设计
1. 无屑切割原理

目前，经塑料挤出机加工成型后的管材多为圆形或方形，管材经挤出机成型
后经自动切割机完成切割。若要实现切割过程的自动化并减少切屑，轴向方向（即
管材挤出方向）刀具相对于管材位置保持静止，径向方向刀具垂直于管材完成进
给运动。根据上述要求，自动无屑切割机应由以下几部分组成：

第一，随动装置分为活动机架和固定机架两部分。第二，刀具旋转驱动装置、
进刀装置和夹紧装置安装在活动机架上，电机驱动活动机架沿固定机架移动，移

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