[其他]数控薄膜旋切机

说明书

本发明是一种加工聚四氟乙烯薄膜制品的机械，属高精度、高效能化工机械设备。

根据中华人民共和国轻工业部发布：聚四氟乙烯薄膜制品定义规定（SG187-80）：“聚四氟乙烯薄膜是由聚四氟乙烯树脂模压烧结成毛胚·经车削制成的薄膜”。国内各厂家通常采用万能精密车床或简易数控车床加工。但膜厚为0.02mm时，宽度只能达到120mm（S1-278型，1986年技术进步产品）。

本发明的目的，是提供一种能加工宽600mm，厚0.02～0.45mm各种规格薄膜制品的数控薄膜旋切机。其膜厚均匀误差不超过膜厚尺寸的±10%。而且薄膜制品质量稳定，生产效率高，劳动强度低。

本发明技术解决方案是，在保证加工膜宽600mm，膜厚0.02mm时厚度均匀误差不超过±0.002mm。因而当主轴每转时，其径向跳动轨迹的不重复性及刀具进给的均匀性都必须控制在±0.001mm，要满足上述精度要求，机床必须具有良好的动、静刚度及传动精度。为了确保这些精度，主轴前、后轴承，滑座各移动面均采用液体静压技术，以达到承载能力大，摩擦系数小，移动平稳及散热性良好。从而排除了诸如采用滚动轴承、滚动导轨块…等本身制造误差及选配试调困难的缺陷。在刀具进给机构中，为了达到无间隙传动，采用了预载滚珠丝杠副;在进给伺服电机轴与蜗杆之间和蜗轮与滚珠丝杆之间均采用了无键联结。为了确保上滑座移动的平稳性，在上滑座内装置了与进给方向相反的液压阻尼。在电气控制方面，主传动采用了晶体管脉宽调速系统，不但使主轴转速具有较宽的无级调速范围，而且具有较高的转速稳定性。主传动脉冲发生器直接装在主轴尾端，避免了由主电机经主轴箱齿轮、平键等而引起的传动间隙。主轴转速与刀具进给运动由数控系统直接控制。本机收卷装置固定在床身后面。在旋切薄膜过程中，为了将薄膜制品紧凑收卷成筒，在收卷装置中采用了晶体管恒张力收卷系统。该系统是在恒张力条件下工作，由收卷电机自动改变转速来维持恒定。

本机为加工聚四氟乙烯薄膜制品较为理想的机械设备。其膜厚均匀误差均满足了膜厚尺寸的±10%要求。其优点是：膜厚增加，精度储备愈大。实际膜厚与公称膜厚尺寸有误差时，可以随时调整补偿。各种膜厚制品，按编程指令随意调用。膜宽600mm内，在旋切过程中。除切边外，还可以任意分段切割成各种宽度，而且同时收卷成筒。以薄膜宽600mm，厚0.02mm为例。按常用切削速度25米/分钟计算，每个台班机动6小时，能生产薄膜制品230公斤。膜厚均匀稳定，该机结构合理，操作简便。

结合附图来说明本发明的实施例。

图1，本发明的机床部件组合图。

图2，本发明的机床传动系统图。

图3，本发明的薄膜收卷装置示意图。

图4，本发明的机床数控系统方框图。

图5，本发明的晶体管薄膜恒张力收卷系统方框图。

图1所示，本发明由床身〔1〕、下滑座〔2〕、上滑座〔3〕、主轴箱〔4〕、收卷装置〔5〕、电柜〔6〕、尾座箱〔7〕、操纵台〔8〕、油泵站〔9〕等基本部件组成。

图2所示，经模压而成的聚四氟乙烯圆筒毛胚，压入钢质工件芯轴上，称之为工件〔12〕。工件〔12〕装在主轴〔11〕与尾座顶尖〔17〕之间，它的旋转由主传动电机〔19〕通过主轴箱〔4〕齿轮传动主轴〔11〕而得。在刀具〔14〕的进给机构中，采用了预载滚珠丝杆副〔18〕，在进给伺服电机轴与蜗杆轴之间和蜗轮与滚珠丝杆之间均采用无键联结〔15〕。进给伺服电机〔16〕通过蜗杆蜗轮副、预载滚珠丝杆副〔18〕而带动装在上滑座〔3〕上刀架的刀具〔14〕作进给运动。液压阻尼器〔13〕装在上滑座〔3〕的内部。主传动脉冲发生器〔10〕直接装在主轴〔11〕尾端。主轴转速与刀具〔14〕的进给运动由数控系统直接控制。

图3所示，旋转工件〔12〕经刀具〔14〕所旋切下来的薄膜〔20〕经滚筒及薄膜舒展器〔21〕舒展平整后，由收卷电机〔23〕通过皮带〔24〕传动薄膜收卷筒〔22〕旋转，其方向与工件〔12〕相反，而完成薄膜〔20〕收卷成筒。

图4所示，数控指令通过主传动数/模转换〔26〕给晶体管脉宽调速系统〔27〕提供给定电压，以调节主传动电机〔19〕转速。主传动电机〔19〕带动主轴〔11〕旋转，通过主传动脉冲发生器〔10〕，将主轴〔11〕转速传到微处理器〔25〕，经过计算和进给数/模转换〔30〕控制进给伺服系统〔28〕，调节进给伺服电机〔16〕转速及主轴〔11〕每转时刀具〔14〕进给位置的距离。进给伺服电机〔16〕的转速及位置，通过进给脉冲发生器〔29〕，传送到微处理器〔25〕，进行刀具〔14〕进给位置闭环控制。从而保证了进给位置精度。

图5所示，通过电压调节器〔31〕、电流调节器〔32〕、驱动器〔33〕控制收卷电机〔23〕旋转。张力限制器〔34〕根据收卷电机〔23〕电枢电流与给定张力相比较，来限制电流调节器〔32〕的电流输出，以达到薄膜恒张力控制收卷效果。