新型管道环切机切割方案设计及进给轨迹规划.pdf

２０２４年５月机床与液压Ｍａｙ２０２４

第５２卷第１０期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ５２Ｎｏ１０

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１００１６

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文献引用：高建设，赵佳毅，李雪晓，等．新型管道环切机切割方案设计及进给轨迹规划［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１０）：９８１０３．

Ｃｉｔｅａｓ：ＧＡＯＪｉａｎｓｈｅ，ＺＨＡＯＪｉａｙｉ，ＬＩＸｕｅｘｉａｏ，ｅｔａｌ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｆｅｅｄｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｒｎｏｖｅｌｐｉｐｅｒｉｎｇｃｕｔｔｅｒ

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［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１０）：９８１０３．

新型管道环切机切割方案设计及进给轨迹规划

１１２１

高建设，赵佳毅，李雪晓，高亦阳

（１郑州大学机械与动力工程学院，河南郑州４５０００１；

２安阳鑫盛机床股份有限公司，河南安阳４５５０００）

摘要：刀旋式切管机采用刀具绕固定管道外围旋转的方式进行环形切割，在需要精密切割薄壁管材的场合中得到了广

泛的应用，但其进给轨迹常为直线或弧线，存在相对单一、无法实现柔性化切割等问题。为此，提出一种新型管道环切

机，其核心部件为冗余驱动环切机构，可以在平面内移动以控制环切进给量，并以半圆管道包络切割为例，基于

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５６５６５分段高次多项式曲线进行进给轨迹规划，搭建样机平台进行仿真和实验研究。结果表明：实际轨迹与理论轨迹

具有一致性，且切割过程较为柔顺，管道切口质量较好，验证了管道环切机结构设计的合理性和柔顺切割的可行性。

关键词：管道环切机；环切机构；切割方案；进给轨迹

中图分类号：ＴＧ５０２１４

ＤｅｓｉｇｎｏｆＣｕｔｔｉｎｇＳｃｈｅｍｅａｎｄＦｅｅｄＴｒａｊｅｃｔｏｒｙＰｌａｎｎｉｎｇｆｏｒＮｏｖｅｌＰｉｐｅＲｉｎｇＣｕｔｔｅｒ

１１２１

ＧＡＯＪｉａｎｓｈｅ，ＺＨＡＯＪｉａｙｉ，ＬＩＸｕｅｘｉａｏ，ＧＡＯＹｉｙａｎｇ

（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨｅｎａｎ４５０００１，Ｃｈｉｎａ；

２ＡｎｙａｎｇＸｉｎｓｈｅｎｇＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＡｎｙａｎｇＨｅｎａｎ４５５０００，Ｃｈｉｎａ）

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｋｎｉｆｅｒｏｔａｔｉｎｇｐｉｐｅｃｕｔｔｅｒｕｓｅｓｔｈｅｔｏｏｌｔｏｒｏｔａｔｅａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｅｒｉｐｈｅｒｙｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄｐｉｐｅｆｏｒｒｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇ，ａｎｄｉｔｈａｓ