[发明专利]一种多层皮革数控剪裁机的直线路径剪裁动态载荷测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及皮革剪裁领域，尤其是一种多层皮革数控剪裁机的直线路径剪裁动态载荷测量方法。

背景技术

高频振动数控皮革剪裁机的主体结构采用曲柄滑块机构设计，主要由一个偏心轮、连杆以及滑块夹持杆组成，机床控制装置，通过横向纵向进给机构带动剪裁机主机按照指定的切削路径运动。高速电机带动曲柄做圆周运动，曲柄通过拉杆，拉动滑块夹持杆做垂直往复运动。夹持杆夹持片状刀具通过“拉锯”动作对皮革进行剪裁。当剪裁路径为圆弧或其他曲线时，除了上述动作意外，又增加了一个切向跟随运动，即片状刀具在皮革剪裁过程中，时时刻刻保持与剪裁曲线相切的状态。通过伺服电机，能够实现根据剪裁优化路径，带动片状剪裁刀完成相应的转角调整，附图1所示：1曲柄、2导轨、3剪裁刀片、4拉杆、5夹持杆。

为了完成各种曲线路径的皮革剪裁，数控皮革剪裁机主体结构相对复杂，刀具剪裁过程中要完成高频振动动作，夹持刀具的滑块夹持杆保持相对静止，故可以将其简化成悬臂梁，直线剪裁过程中，受载荷作用，刀柄和刀具发生弯曲变形。随着切削速度的增加，皮革层数的增加，剪裁力进一步增大。现有技术中，无法有效测量多层皮革数控剪裁机的直线路径剪裁动态载荷。

发明内容

为了克服已有技术的无法有效测量多层皮革数控剪裁机的直线路 径剪裁动态载荷的不足，本发明提供一种有效测量直线路径剪裁动态载荷的多层皮革数控剪裁机的直线路径剪裁动态载荷测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多层皮革数控剪裁机的直线路径剪裁动态载荷测量方法，所述测量方法包括以下步骤：

第一步：计算刀具夹持杆变形，得出刀具的弯曲边界条件

夹持杆段H₁(t)随时间变化而变化，刀具H₂(t)也随时间变化而变化，选取H₀(t)＝2R，由皮革剪裁机高频振动原理推导出：

H₀(t)＝H₁(t)+H₂(t) (3)

H₁(t)＝R+Rsin(ωt)(4)

H₂(t)＝R-Rsin(ωt)(5)

对夹持杆段H₁(t)而言，受弯矩为其挠度为y₁，弹性模量为E₁，其惯性矩为I₁，则推导出如下结果：

$y_1=-\frac{M_1}{2E_1{I}_1}{x}_1^2---\left(6\right)$

其中M₁：夹持杆所受弯矩；E₁：夹持杆弹性模量；I₁：夹持杆惯性矩；q为刀具上均匀载荷。

将x₁＝H₁(t)带入(4)和(5)中，求得刀具夹持杆极限位置的转角和挠度为：