宽带砂光机的横向砂光组件的特点

1、数控宽带砂光机的横向砂光组件的结构设计

横向砂光机组件是数控实木门宽带砂光机的核心部件之一,在实木门砂光过程中主要完成实木门上梃、中梃、下梃、上表面、下表面以及对竖梃两侧的所有内部边角进行砂光,加工性能的好坏直接影响实木门表面的砂光质量。横向砂光组件分别设有向宽带式砂光机及锥形砂光盘,并采用上下对称布置(图2 ),主要由第1组锥形砂光盘1 、控制电机2 、向宽带式砂光机3、机架4及第2组锥形砂光盘5组成,控制电机驱动砂光组件在机架上往复运动,分别对实木门上、中、下梃及凹陷的边角进行砂光,不仅砂光质量好、效率高,而且避免了过砂、漏砂问题。

2、 数控宽带砂光机的横向砂光组件的理论设计

2.1 砂削力的设计计算  

宽带式砂光机在对实木门进行顺纹顺砂时,砂削原理见图3 ,图中 v 是砂光机进给方向, q 表示砂削时压垫对实木门产生的压力, F 表示砂削时产生的切向力。根据砂光的物理特性,砂光时产生切向力计算见式( 1 ):

 F = q•f_m      ( 1 )

式中,砂削系数 fm 主要与砂布磨粒的直径被加工材料的物理性质有关。关于木材的砂削系数 f m 可以根据经验公式获得:

 fm=(0.425+0.19d ^0.5_i )• K_s • K_ρ   ( 2 )

式中, di表示磨粒的直径, K s 表示树种的修正系数; K ρ表示磨粒修正系数。在计算相关系数时,为了保证设计的准确性,都按照极大值计算。 ,可取磨粒的直径 d_i =0.2mm ,树种的修 正系数 K _s =1,磨粒修正系数 K ρ =1.3 ,将系数依次代入式( 2 )求得 f_m =0.66 。

q = P•π•( d / 2 ) ² =94.2N      ( 3 )

式中, P =0.3 MPa表示气缸工作压力; d =20mm 表示气缸的直径。将式( 2 )、( 3 )计算所得的结果依次代入式( 1 )得砂削时的切向力为 f =62.2N 。

2.2 负载力矩的计算

   结合图3建立相对应的数学模型并对摩擦负载进行计算。第1组锥形砂光盘、Y 向宽带式砂光机及连接架在4个滑块上产生力见图4 ,图4中P 1 ∶ P 4 表示各砂光机及连接架因质心偏离而施加到滑块的径向载荷,根据空间位置关系可得在 P 3 、 P 4 处的径向载荷方向为外, P 1 、 P 2 处的径向载荷方向为内, P 1 T ∶ P 4 T 表示滑块受到的横向载荷, m 1 表示连接架的质量,m 2 表示 Y 向宽带式砂光机的质量, m 3 表示为第1组锥形砂光盘的质量,最终得到的载荷不仅为调整步进电机的选型提供理论基础,同时也为导轨的选型提供参考。