CN101116944B - 用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置，在箱体(4)上安装有滚珠丝杆(17)以及伺服电机(1)，在滚珠丝杆(17)套装有驱动连杆(7)，在箱体(4)上滑动安装有与驱动连杆(7)固定连接的上驱动杆(5)和下驱动杆(16)，在箱体(4)上滑动安装有具第一回位弹簧(10)的上支撑臂(9)，上支撑臂(9)一端与上驱动杆(5)对应传动，另一端设有上支撑合金(11)，在箱体(4)上铰接有具第二回位弹簧(8)的下支撑臂(13)，下支撑臂(13)一端与下驱动杆(16)对应传动，另一端设有下支撑合金(12)，且上支撑合金(11)和下支撑合金(12)成100°-120°分布。本装置能实现在曲轴磨削中进行与砂轮进给同步的自动跟踪定心磨削，有效提高了曲轴磨削的精度和稳定性，提高了机床自动化控制程度，提升了机床总体品位和价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种支撑装置，特别是涉及一种用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置。
背景技术
曲轴由主轴颈和偏心连杆颈相间组成，是典型的弹簧式零件，磨削刚性较差，又由于曲轴的偏心结构，不适宜采用固定调节式中心架，尤其连杆颈的磨削只能采用自动跟踪式的跟刀架支撑装置。在传统曲轴磨床上，主轴颈一般分两道工序，先加工中间轴颈，再以此定位，采用固定调节式中心架，磨削其他轴颈，连杆颈则一般不采用中间支撑，这样的磨削精度低，效率很慢，无法满足汽车行业的发展要求，进口机床一般采用液压自动跟踪和电子跟踪两种支撑装置来解决此问题，但进口价格昂贵，国内也设计了一种可用于曲轴磨削的液压自动跟踪的中心架，但其支撑刚性和工作稳定性都受到温度和液压脉动的影响，且调整困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动定心且定心精度高、稳定可靠、调整方便的用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供的用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置，在箱体上安装有滚珠丝杆以及与所述的滚珠丝杆无间隙传动连接的伺服电机，在所述的滚珠丝杆套装有驱动连杆，在所述的箱体上滑动安装有与所述的驱动连杆固定连接的上驱动杆和下驱动杆，在所述的箱体上滑动安装有具第一回位弹簧的上支撑臂，所述的上支撑臂一端与所述的上驱动杆对应传动，另一端设有上支撑合金，在所述的箱体上铰接有具第二回位弹簧的下支撑臂，所述的下支撑臂一端与所述的下驱动杆对应传动，另一端设有下支撑合金，且所述的上支撑合金和下支撑合金成100°-120°分布。
所述的下支撑臂通过可调偏心轴安装在所述的箱体上。
所述的下支撑臂通过设有可调顶杆与所述的下驱动杆对应传动。
本装置基本工作原理如下：伺服电机安装在箱体上，通过联轴器与滚珠丝杆进行无间隙联结，可精确实现将伺服电机旋转运动转为直线运动，滚珠丝杆采用成组专用轴承支撑，并由螺母将直线运动传递到驱动连杆上，进而将运动传递到上下驱动杆和，上驱动杆直接推动上支撑臂移动，并由弹簧实现其复位，下驱动杆推动可调顶杆，使下支撑臂绕可调偏心轴旋转，并由弹簧实现其复位，由此，实现了将伺服电机的旋转，驱动上下两支撑臂同步进给的全部动作，上支撑合金和下支撑合金成100°-120°分布，实现对工件的两点定心支撑，下支撑臂可由可调偏心轴调整前后移动，改变支撑轴颈大小，顶杆16可调整下支撑臂与上支撑臂的同步。
本装置进给分辨率为0.001mm，定心重复定位精度为0.002mm，可支撑磨削轴颈为Φ30-Φ80mm，最大可支撑曲轴回转直径为Φ220mm。
本装置结构简单，传动环节较少，容易满足各零件的加工精度要求；本装置可与多个数控系统兼容使用，可适合于多种数字控制的曲轴磨床；定位伺服电机能与砂轮进给电机实现微米级同步进给，保证曲轴的高精度磨削；本装置可同时作为固定式中心架和移动式跟刀架，可实现曲轴主轴颈和连杆颈的跟踪磨削。
该装置有以下特点：
自动定心，定心精度高：本装置采用伺服控制驱动，中间传动环节少，可实现微米级跟踪进给，并可与砂轮进给同步，定心支撑精度高。
稳定可靠：本装置为机-电控制结构，传动链较简单，调整方便，伺服电机与机械部分采用无间隙直联传动，工作稳定可靠。预期经济效益及应用前景：
本装置可应用于各种外圆磨床上，尤其适用于曲轴主轴颈及连杆颈的全自动磨削。
本装置解决了曲轴磨削刚性差、回转直径远大于磨削直径、偏心旋转等工艺难题，能实现在曲轴磨削中进行与砂轮进给同步的自动跟踪定心磨削，有效提高了曲轴磨削的精度和稳定性，提高了机床自动化控制程度，提升了机床总体品位和价值。
综上所述，本发明是一种自动定心且定心精度高、稳定可靠、调整方便的用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步说明。
附图是本发明结构示意图。
图中：1.伺服电机，2.联轴器，3.丝杆轴承，4.箱体，5.上驱动杆，6.锁紧螺母，7.驱动连杆，8.第二回位弹簧8，9.上支撑臂，10.第一回位弹簧，11.上支撑合金，12.下支撑合金 13.下支撑臂，14.偏心轴，15.可调顶杆，16.下驱动杆，17.滚珠丝杆。
具体实施方式
参见附图，在箱体4上通过丝杆轴承3安装有滚珠丝杆17，在箱体4上安装有伺服电机1，伺服电机1通过联轴器2与滚珠丝杆17无间隙联结，在滚珠丝杆17套装有驱动连杆7，在箱体4上滑动安装有上驱动杆5和下驱动杆16，上驱动杆5和下驱动杆16通过锁紧螺母6与驱动连杆7固定连接，在箱体4上滑动安装有具第一回位弹簧10的上支撑臂9，上支撑臂9一端与上驱动杆5对应传动，另一端设有上支撑合金11，在箱体4上通过可调偏心轴14安装有具第二回位弹簧8的下支撑臂13，下支撑臂13一端设有与下驱动杆16对应传动的可调顶杆15，另一端设有下支撑合金12，且上支撑合金11和下支撑合金12成100°-120°分布。
参见附图，本装置基本工作原理如下：伺服电机1安装在箱体4上，通过联轴器2与滚珠丝杆17进行无间隙联结，可精确实现将伺服电机1旋转运动转为直线运动，滚珠丝杆17采用成组专用丝杆轴承3支撑，并由螺母将直线运动传递到驱动连杆7上，进而将运动传递到上驱动杆5和下驱动杆16，上驱动杆5直接推动上支撑臂9移动，并由第一回位弹簧10实现其复位，下驱动杆16推动可调顶杆15，使下支撑臂13绕可调偏心轴14旋转，并由第二回位弹簧8实现其复位，由此，实现了将伺服电机1的旋转，驱动上下两支撑臂同步进给的全部动作，上支撑合金11和下支撑合金12成100°-120°分布，实现对工件的两点定心支撑，下支撑臂13可由可调偏心轴14调整前后移动，改变支撑轴颈大小，可调顶杆15可调整下支撑臂13与上支撑臂9的同步。
本装置进给分辨率为0.001mm，定心重复定位精度为0.002mm，可支撑磨削轴颈为Φ30-Φ80mm，最大可支撑曲轴回转直径为Φ220mm。
Claims (3)
1.一种用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置，其特征是：在箱体(4)上安装有滚珠丝杆(17)以及与所述的滚珠丝杆(17)无间隙传动连接的伺服电机(1)，在所述的滚珠丝杆(17)套装有驱动连杆(7)，在所述的箱体(4)上滑动安装有与所述的驱动连杆(7)固定连接的上驱动杆(5)和下驱动杆(16)，在所述的箱体(4)上滑动安装有具第一回位弹簧(10)的上支撑臂(9)，所述的上支撑臂(9)一端与所述的上驱动杆(5)对应传动，另一端设有上支撑合金(11)，在所述的箱体(4)上铰接有具第二回位弹簧(8)的下支撑臂(13)，所述的下支撑臂(13)一端与所述的下驱动杆(16)对应传动，另一端设有下支撑合金(12)，且所述的上支撑合金(11)和下支撑合金(12)成100°-120°分布。
2.根据权利要求1所述的用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置，其特征是：所述的下支撑臂(13)通过可调偏心轴(14)安装在所述的箱体(4)上。
3.根据权利要求1或2所述的用于曲轴磨削的伺服自动跟踪支撑装置，其特征是：所述的下支撑臂(13)通过设有可调顶杆(15)与所述的下驱动杆(16)对应传动。
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