CN101767284B - 数控动力头 - Google Patents
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Abstract
数控动力头，连接小轴(9)的一端和拉杆(7)组合成一体，连接小轴(9)的另一端和导向螺母座(10)组合成一体，滚珠丝杆(14)和滚珠丝杆螺母(11)组合成一体，滚珠丝杆螺母(11)和导向螺母座(10)组装成一体，滚珠丝杆(14)和同步带轮(15)组合成一体，同步带轮(15)套装在滚珠丝杆(14)上面，伺服电机(16)装在电机座(17)上，同步带轮(15)由伺服电机(16)带动；这样，伺服电机(16)带动滚珠丝杆(14)旋转，从而使滚珠丝杆螺母(11)及其组件作纵向移动；或稍加改进，先滚珠丝杆螺母(11)旋转，从而使滚珠丝杆(14)及其组件作纵向移动。本发明创造使刀具的横向进给量和进给速度得到了精确控制。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种机床部件，具体涉及阀门类零件密封面加工用的数控动力头。
背景技术
各种阀门是实现控制介质的开关、流量的控制及导流等功能，这类零件的关键就是密封面的加工。以闸阀为例，图5是闸阀的结构简图。闸板4的运动方向和介质流动的方向垂直，通过旋转把手1，闸板4作上下运动，实现闸阀的开启和关闭。闸阀关闭后，是依靠介质自身的压力来实现密封的，即依靠介质的压力将闸板密封面压向另一侧的阀体5来保证密封性，故密封面的加工精度和表面质量至关重要。传统的加工方法是通过车床加工，两密封面在一次装夹中难以完成，这样不仅影响密封面的加工精度，同时加工效率也不高。随着工农业的发展，各种阀门的应用越来越广泛，阀门材质的选用范围也越来越广，现代阀门不仅用于水、蒸汽、油品等常规介质，也可用于硝酸、醋酸、氧化物和尿素等特种介质。传统的车床加工已满足不了实际使用的需要，于是便出现了各种各样的专用机床，而专用机床的核心就是动力头。现专机加工是使用两个动力头，同时对一个闸阀的两个密封面进行加工，这样不仅保证了加工精度，而且效率大大提高。如图6，目前的动力头的刀具1横向(与水平面垂直方向)进给是通过动力头后方的回转油缸活塞20纵向(水平方向)移动来带动拉杆7纵向运动，在楔块4或齿轮齿条机构的作用下完成横向进给的，其动力是液压，这种动力头有如下几方面的缺点：1)油温发生变化时，其粘度就会变化，进给速度就产生变化，影响传动的平稳性，从而影响加工质量；2)进给量很难控制，调试困难；3)易产生渗漏现象，污染环境；4)油液易受污染，易进空气，从而产生爬行、震动和噪声，影响加工质量；5)维修困难，使用成本高。
发明内容
本发明创造要解决的技术问题是提供一种以数控系统、电脑或PLC控制伺服电机带动滚珠丝杆旋转或滚珠丝杆螺母旋转，刀具的横向进给量和进给速度能得到精确控制，大大提高了密封面的加工质量和加工功效的数控动力头。
为实现上述目的，本发明创造的技术方案为：
a)、滚珠丝杆旋转型
数控动力头包括加工刀具1、刀座2、滑座3、楔块4、主轴5、主轴箱体6、拉杆7、带轮8、伺服电机16、电机座17和伺服传动机构18；伺服传动机构18包括连接小轴9、导向螺母座10、滚珠丝杆螺母11、机座12、轴承座13、滚珠丝杆14、同步带轮15；连接小轴9的一端和拉杆7组合成一体，连接小轴9的另一端和导向螺母座10组合成一体，滚珠丝杆14和滚珠丝杆螺母11组合成一体，滚珠丝杆14轴向通过轴承及轴承座13固定在机座12上，滚珠丝杆螺母11和导向螺母座10组装成一体，滚珠丝杆14和同步带轮15组合成一体，同步带轮15套装在滚珠丝杆14上面，伺服电机16装在电机座17上，同步带轮15由伺服电机16带动。
工作过程如下：
动力通过三角带传给带轮8，带动主轴5旋转，从而带动加工刀具1旋转，产生切削运动主运动。伺服电机16的动力通过同步带传给同步带轮15，从而带动滚珠丝杆14旋转，那么丝杆螺母11、导向螺母座10、连接小轴9等组件连同拉杆7作纵向运动。拉杆前面固定楔块4，通过楔块结合面，带动滑座3、刀座2及加工刀具1作横向移动，完成横向进给运动。所有动力头部件安装在纵向拖板上，在纵向伺服电机控制下作纵向进给。
b)、滚珠丝杆螺母旋转型
数控动力头包括加工刀具1、刀座2、滑座3、楔块4、主轴5、主轴箱体6、拉杆7、带轮8、伺服电机16、电机座17和伺服传动机构18；伺服传动机构18包括连接小轴9、法兰螺母座10、滚珠丝杆螺母11、机座12、轴承座13、滚珠丝杆14、同步带轮15；连接小轴9的一端和拉杆7组合成一体，连接小轴9另一端通过轴承和滚珠丝杆14滚动连接，滚珠丝杆螺母11轴向通过轴承及轴承座13固定在机座12上，滚珠丝杆14和滚珠丝杆螺母11组合成一体，滚珠丝杆螺母11和法兰螺母座10组装连接在同步带轮15上，伺服电机16装在电机座17上，同步带轮15由伺服电机16带动。
工作过程如下：动力通过三角带传给带轮8，带动主轴5旋转，从而带动加工刀具1旋转，产生切削运动主运动。伺服电机16的动力通过同步带传给同步带轮15，带动法兰螺母座10旋转，从而带动滚珠丝杆螺母11旋转，那么滚珠丝杆14、连接小轴9等组件连同拉杆作纵向运动。拉杆前面固定楔块4，通过楔块结合面，带动滑座3、刀座2及加工刀具1作横向移动，完成横向进给运动。所有动力头部件安装在纵向拖板上，在纵向伺服电机控制下作纵向进给。
本发明创造以数控系统、电脑或PLC控制伺服电机16带动滚珠丝杆14旋转，从而使滚珠丝杆螺母11及其组件作纵向移动；或滚珠丝杆螺母11旋转，从而使滚珠丝杆14及其组件作纵向移动，来代替回转油缸活塞的纵向移动。显而易见，刀具的横向进给量和进给速度得到了精确控制，大大提高了密封面的加工质量和加工功效。
附图说明
附图1为本发明创造之一的主视剖视结构示意图
附图2为本发明创造之一的伺服传动机构剖视结构示意图
附图3为本发明创造之二的主视剖视结构示意图
附图4为本发明创造之二的伺服传动机构剖视结构示意图
附图5为闸阀的主视结构示意图
附图6为原数控动力头的主视剖视结构示意图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明创造作进一步的说明，下述各实施例仅用于说明本发明创造，但对本发明创造没有限制。
实施例1、滚珠丝杆旋转型
如图1和2，数控动力头包括加工刀具1、刀座2、滑座3、楔块4、主轴5、主轴箱体6、拉杆7、带轮8、伺服电机16、电机座17和伺服传动机构18；伺服传动机构18包括连接小轴9、导向螺母座10、滚珠丝杆螺母11、机座12、轴承座13、滚珠丝杆14、同步带轮15；连接小轴9的一端和拉杆7组合成一体，连接小轴9的另一端和导向螺母座10组合成一体，滚珠丝杆14和滚珠丝杆螺母11组合成一体，滚珠丝杆14轴向通过轴承及轴承座13固定在机座12上，滚珠丝杆螺母11和导向螺母座10组装成一体，滚珠丝杆14和同步带轮15组合成一体，同步带轮15套装在滚珠丝杆14上面，伺服电机16装在电机座17上，同步带轮15由伺服电机16带动。
实施例2、滚珠丝杆螺母旋转型
如图3和4，数控动力头包括加工刀具1、刀座2、滑座3、楔块4、主轴5、主轴箱体6、拉杆7、带轮8、伺服电机16、电机座17和伺服传动机构18；伺服传动机构18包括连接小轴9、法兰螺母座10、滚珠丝杆螺母11、机座12、轴承座13、滚珠丝杆14、同步带轮15；连接小轴9的一端和拉杆7组合成一体，连接小轴9另一端通过轴承和滚珠丝杆14滚动连接，滚珠丝杆螺母11轴向通过轴承及轴承座13固定在机座12上，滚珠丝杆14和滚珠丝杆螺母11组合成一体，滚珠丝杆螺母11和法兰螺母座10组装连接在同步带轮15上，伺服电机16装在电机座17上，同步带轮15由伺服电机16带动。
Claims (2)
1.一种数控动力头，包括加工刀具(1)、刀座(2)、滑座(3)、楔块(4)、主轴(5)、主轴箱体(6)、拉杆(7)、带轮(8)和伺服传动机构(18)；其特征在于，还装有伺服电机(16)和电机座(17)，伺服传动机构(18)包括连接小轴(9)、导向螺母座(10)、滚珠丝杆螺母(11)、机座(12)、轴承座(13)、滚珠丝杆(14)、同步带轮(15)；连接小轴(9)的一端和拉杆(7)组合成一体，连接小轴(9)的另一端和导向螺母座(10)组合成一体，滚珠丝杆(14)和滚珠丝杆螺母(11)组合成一体，滚珠丝杆(14)轴向通过轴承及轴承座(13)固定在机座(12)上，滚珠丝杆螺母(11)和导向螺母座(10)组装成一体，滚珠丝杆(14)和同步带轮(15)组合成一体，同步带轮(15)套装在滚珠丝杆(14)上面，伺服电机(16)装在电机座(17)上，同步带轮(15)由伺服电机(16)带动。
2.一种数控动力头，包括加工刀具(1)、刀座(2)、滑座(3)、楔块(4)、主轴(5)、主轴箱体(6)、拉杆(7)、带轮(8)和伺服传动机构(18)；其特征在于，还装有伺服电机(16)、电机座(17)，伺服传动机构(18)包括连接小轴(9)、法兰螺母座(10)、滚珠丝杆螺母(11)、机座(12)、轴承座(13)、滚珠丝杆(14)、同步带轮(15)；连接小轴(9)的一端和拉杆(7)组合成一体，连接小轴(9)另一端通过轴承和滚珠丝杆(14)滚动连接，滚珠丝杆螺母(11)轴向通过轴承及轴承座(13)固定在机座(12)上，滚珠丝杆(14)和滚珠丝杆螺母(11)组合成一体，滚珠丝杆螺母(11)和法兰螺母座(10)组装连接在同步带轮(15)上，伺服电机(16)装在电机座(17)上，同步带轮(15)由伺服电机(16)带动。
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