吕翠玉， 於成业

（1. 沈阳康特机电设备有限公司， 沈阳110144；2. 沈阳机床股份有限公司数控刀架分公司， 沈阳110142）

0 前 言

随着较大直径直缝焊管产品需求的日益增长， 仿形铣切锯的使用量逐年递增。 仿形铣切锯能够克服普通冷切锯在切割大直径、 厚壁管上存在的困难， 一般由2～4 个镶齿锯片参与切割， 锯片直径为250～350 mm， 利用仿形钢管轮廓铣切的原理实现以小锯片切透大钢管的目的。在直缝焊管生产线中， 仿形铣切锯作为最后的切断设备， 决定着焊管的切割精度和切口质量，同时还制约着生产效率， 影响生产成本。 如果切割时锯片位置不合理， 不但会导致切面粗糙，还会影响锯片寿命。 本研究在R-θ 仿形铣切机的基础上， 采用两张锯片进行切割， 设计了一种针对矩形管的恒定弧长切割算法， 并进行了实际切割验证。

1 切割模型

R-θ 仿形铣切机械结构如图1 所示， 由大盘旋转轴、 径向进给轴和锯片旋转轴组成， 切割时通过大盘旋转， 进给的径向运动， 拟合运行轨迹， 完成切割。

图1 R-θ 仿形铣切机械结构示意图

本研究设计的切割算法适用于矩形管， 锯片中心的轨迹如图2 所示， 且在切割管壁时， 锯片与管壁相交的弧长一致， 进给轴的速度随进给位置的增大而逐渐降低到0， 之后再反向增大， 这样在切割立面时可降低主轴扭矩， 达到提高锯片使用寿命的目的。

图2 R-θ 锯片中心轨迹示意图

2 切割算法

大盘匀速旋转， 进给根据拟合曲线前进或后退动作。 已知大盘的旋转角β， 锯片的半径R，矩形管水平边长H， 矩形管垂直边长L， 求锯片中心到管中心的距离W。……