CN103639894A - 数控珩磨机的双进给系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电领域，特别涉及数控珩磨机，目的是为了解决现有数控珩磨机的双进给系统进给效率低，对珩磨过程的控制不精确的问题。本发明提供一种数控珩磨机的双进给系统，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一传动模块、第二传动模块及执行模块，第一传动模块分别与第一驱动模块及执行模块连接，第二传动模块分别与第二驱动模块及执行模块连接,第一驱动模块为电子机械驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第一传动模块控制执行模块工作，第二驱动模块为液压驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第二传动模块控制执行模块工作，所述执行模块用于对需要加工的工件进行珩磨。本发明适用于数控珩磨机。

Description

数控珩磨机的双进给系统

技术领域

本发明属于机电领域，特别涉及数控珩磨机。

背景技术

目前国内珩磨机双进给系统主要采用双液压进给系统，这种系统在粗珩磨进给时采用的是定压进给，其效率不如定量的电子机械强力进给效率高，对珩磨过程的控制精度也不如电子机械进给。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有数控珩磨机的双进给系统进给效率低，对珩磨过程的控制不精确的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种数控珩磨机的双进给系统，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一传动模块、第二传动模块及执行模块，所述第一传动模块分别与第一驱动模块及执行模块连接，所述第二传动模块分别与第二驱动模块及执行模块连接,所述第一驱动模块为电子机械驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第一传动模块控制执行模块工作，所述第二驱动模块为液压驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第二传动模块控制执行模块工作，所述执行模块用于对需要加工的工件进行珩磨。

具体地，所述第一驱动模块为伺服电机，所述第二驱动模块为进给油缸。

具体地，所述执行模块包括珩磨头，所述珩磨头包括平台珩砂条及粗珩砂条，所述平台珩砂条与第二传动模块连接，所述粗珩砂条与第一传动模块连接。

具体地，所述第一传动模块包括滚珠花键、第一齿轮、滚珠丝杆、第二齿轮、滚珠螺母、力传感器及电子机械顶杆，所述滚珠花键分别与第一驱动模块及第一齿轮连接，所述第二齿轮分别与第一齿轮计滚珠螺母连接，所述滚珠丝杆分别与滚珠螺母及力传感器连接，所述电子机械顶杆分别与力传感器及执行模块连接。

具体地，所述第二传动模块为液压顶杆。

进一步地，还包括比例压力阀及压力传感器，所述比例压力阀及压力传感器与进给油缸连接，控制进给油缸的压力。

优选地，所述伺服电机包括绝对编码器，用于检测粗珩砂条的位置。

本发明的有益效果是：通过提供一种液压——电子机械双进给系统，提高了数控珩磨机的进给效率低，实现了对珩磨过程的精确控制。本系统可记录并处理预设数据，进给单位具有每个脉冲0.01-20μm变化的高度柔性，其大小根据传动比和旋转角度的不同而不同，集成了切削介质磨损检查和过度磨损控制，可在显示器上自动记录和显示μm数量级的尺寸数据。

附图说明

图1为本发明的数控珩磨机的双进给系统的系统框图。

图2为实施例的机械结构图。

其中，1为伺服电机，2为进给油缸，3为滚珠花键，4为第一齿轮，5为液压顶杆，6为滚珠丝杆，7为第二齿轮，8为力传感器，9为电子机械顶杆，10为平台珩砂条，11为粗珩砂条。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

如图1所示，本发明的数控珩磨机的双进给系统，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一传动模块、第二传动模块及执行模块，第一传动模块分别与第一驱动模块及执行模块连接，第二传动模块分别与第二驱动模块及执行模块连接,第一驱动模块为电子机械驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第一传动模块控制执行模块工作，第二驱动模块为液压驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第二传动模块控制执行模块工作，执行模块用于对需要加工的工件进行珩磨。

实施例

如图2所示，第一驱动模块为伺服电机1，第二驱动模块为进给油缸2；执行模块为珩磨头，珩磨头包括平台珩砂条10及粗珩砂条11，平台珩砂条10与第二传动模块连接，粗珩砂条11与第一传动模块连接；第一传动模块包括滚珠花键3、第一齿轮4、滚珠丝杆6、第二齿轮7、力传感器8及电子机械顶杆9，滚珠花键6分别与第一驱动模块及第一齿轮4连接，第二齿轮7与第一齿轮连接，滚珠丝杆6与力传感器8连接，电子机械顶杆9分别与力传感器8及执行模块连接；第二传动模块为液压顶杆5。

电子-机械进给调整粗珩进给量：电子机械顶杆9的运动由伺服电机1驱动，经预紧的滚珠丝杆6可以精确控制进给量，可以通过数控系统设置多级进给速度，通过布置在珩磨头上的气动测量头，控制加工余量与进给速度的切换配合，确保以最合理的工艺进行珩磨。电子机械顶杆9与滚珠丝杆6之间有力传感器8，能检测出粗珩磨时电子机械顶杆9进给力，操作者可以设定电子机械顶杆9进给力的范围，当粗珩砂条11钝化或工件材质太硬，进给力达到设定的最大值时，伺服系统自动减少进给量，以保证进给力不超过设定的最大值。保证机床不会超负荷工作，同时保证工件不会受到过大的切削力而变形，保证了加工质量。其具体工作流程如下：伺服电机1旋转，驱动滚珠花键3旋转，滚珠花键3使第一齿轮4旋转，传动第二齿轮7也旋转，第二齿轮7上连接有滚珠螺母，滚珠螺母的旋转使滚珠丝杆6轴向移动，滚珠丝杆6通过力传感器8传递运动到电子机械顶杆9，电子机械顶杆9顶珩磨头的粗进顶锥，顶锥向下移动，驱动粗珩砂条11向外扩张，达到粗珩磨进给。当伺服电机1反向旋转，滚珠丝杆6向上移动，电子机械顶杆9在弹簧力的作用下向上抬起，粗珩砂条11在珩磨头上的弹簧作用下收缩，粗珩磨退出。

液压进给系统控制平台珩磨：液压顶杆5的运动由液压活塞驱动，压力控制（包括砂条切削力控制）是由比例阀和高精度压力传感器保证的。可以由操作者设定多级平台珩磨压力，并可设定每一级压力下珩磨的时间，保证了平台珩磨以最短的时间，达到预期的平台珩磨质量。其具体工作流程如下：由比例压力阀和精密压力传感器控制进给油缸2的压力，油缸上腔进油，活塞向下移动，顶液压顶杆5向下移动，液压顶杆5顶平台珩磨顶锥，驱动平台珩砂条10向外扩张，达到平台珩磨进给。当进给油缸2下腔进油，活塞向上移动，液压顶杆5上移，平台珩砂条10在弹簧作用下退出。

与珩磨工艺相关的动作程序

1）粗珩磨砂条的快进距离的确定：初次珩磨某种工件时选择余量适中的工件放在珩磨工作工位，让珩磨头自动执行预进给程序，珩磨砂条在伺服电机驱动下逐渐向工件的被加工面靠近，当砂条接触到被加工面时，伺服电机的驱动力矩会突然增大，当力矩增大到控制系统设定值时，系统认为此时砂条已与工件接触，记下伺服电机进给的数据，让控制系统建立起粗珩磨砂条和工件余量、进给量之间的关系；启动珩磨后，控制系统会控制伺服电机快速旋转使粗珩磨砂条尽快接近工件加工表面，以缩短加工时间。根据珩磨砂条的磨损情况，还可设定砂条磨损的补偿量，即每次珩磨后砂条要退回进给零点，这个零点向被加工面移动一个补偿量。

2）粗珩磨进给：粗珩磨进给可划分成2至3段，根据气动主动测量孔径的尺寸的逐渐扩大，进给速度切换，逐渐变慢，以保证较快的加工效率和较好的加工质量。最后切换到平台珩磨。

3）平台珩磨进给：平台珩磨进给可划分成2至3段，分别以压力和时间控制，最后段的珩磨压力较小，达到合符要求的表面质量。

Claims (7)

1.数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一传动模块、第二传动模块及执行模块，所述第一传动模块分别与第一驱动模块及执行模块连接，所述第二传动模块分别与第二驱动模块及执行模块连接；

所述第一驱动模块为电子机械驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第一传动模块控制执行模块工作，所述第二驱动模块为液压驱动模块，为系统工作提供进给力并通过第二传动模块控制执行模块工作，所述执行模块用于对需要加工的工件进行珩磨。

2.如权利要求1所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，所述第一驱动模块为伺服电机（1），所述第二驱动模块为进给油缸（2）。

3.如权利要求1所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，所述执行模块包括珩磨头，所述珩磨头包括平台珩砂条（10）及粗珩砂条（11），所述平台珩砂条（10）与第二传动模块连接，所述粗珩砂条（11）与第一传动模块连接。

4.如权利要求1或3所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，所述第一传动模块包括滚珠花键（3）、第一齿轮（4）、滚珠丝杆（6）、第二齿轮（7）、力传感器（8）及电子机械顶杆（9），所述滚珠花键（3）分别与第一驱动模块及第一齿轮（4）连接，所述第二齿轮（7）分别与第一齿轮（4）连接，所述滚珠丝杆（6）与力传感器（8）连接，所述电子机械顶杆（9）分别与力传感器（8）及执行模块连接。

5.如权利要求1或3所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，所述第二传动模块为液压顶杆（5）。

6.如权利要求1所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，还包括比例压力阀及压力传感器，所述比例压力阀及压力传感器与进给油缸（2）连接，控制进给油缸（2）的压力。

7.如权利要求2或3所述的数控珩磨机的双进给系统，其特征在于，所述伺服电机（1）包括绝对编码器，用于检测粗珩砂条（11）的位置。

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