CN118081615A - 一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于五轴数控磨床的减震技术领域，具体涉及一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其中包括五轴数控磨床，所述五轴数控磨床包括底座、五轴、恒温系统以及智能操作系统，所述五轴包括X轴滑座、Z轴立柱、Z轴滑座、减震缓冲腔、连接杆、A轴直驱电机以及A轴夹紧装置；所述X轴滑座安装于底座的上方，所述Z轴立柱安装于X轴滑座的上方，所述Z轴滑座安装于Z轴立柱的右侧，所述减震缓冲腔固定安装于Z轴滑座的右侧，所述连接杆固定安装于减震缓冲腔的内部，该装置解决了当前五轴数控磨床在打磨工件时，由于打磨量的不同，其产生的震动强度也不同，无法自动根据打磨量不同控制调节抗震强度，从而无法保护减震结构的问题。

Description

一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统

技术领域

本发明属于五轴数控磨床的减震技术领域，具体涉及一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统。

背景技术

五轴联动数控工具磨床是用于机械工程领域的专用加工设备。

磨床中包括了自主开发的上位机安装的磨削软件，用于磨削以下类型的立铣刀：直角立铣刀、圆角立铣刀、球头铣刀、沟槽齿隙磨削、等螺旋和变螺旋球头铣刀所有立铣刀可以是等直径或者、带有锥度，所有磨削可应用于：螺旋槽刀具或者、直槽刀具并可以实现以下组合：右旋右切、左旋右切、右旋左切、左旋左切、制造和修磨循环、开槽、整体开槽、沟槽抛光圆柱凸刃铲背、外圆磨削、外圆精磨、外圆精磨、等直径外圆磨削、锥度外圆磨削、后波刃磨削端齿加工、端齿磨削。

由（申请号为202210498267.2）已知一种龙门式五轴五联动数控工具磨床及其使用方法。其在打磨工件时，A轴夹紧装置部分会产生高强度震动，极大的影响工件打磨质量。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，包括五轴数控磨床，所述五轴数控磨床包括底座、五轴、恒温系统以及智能操作系统，所述五轴包括X轴滑座、Z轴立柱、Z轴滑座、减震缓冲腔、连接杆、A轴直驱电机以及A轴夹紧装置；所述X轴滑座安装于底座的上方，所述Z轴立柱安装于X轴滑座的上方，所述Z轴滑座安装于Z轴立柱的右侧，所述减震缓冲腔固定安装于Z轴滑座的右侧，所述连接杆固定安装于减震缓冲腔的内部，所述A轴直驱电机固定安装于连接杆的右端，所述A轴夹紧装置与A轴直驱电机的输出端固定连接；所述减震缓冲腔的内部设置有两个缓冲部；所述恒温系统用于控制五轴数控磨床的恒温功率，所述智能操作系统用于控制五轴数控磨床的五轴运行，并控制缓冲部。

本发明进一步说明，两个所述缓冲部均包括三个缓冲弹簧、三根滑杆、滑板、伸缩杆、滑塞、套筒、电动马达、齿轮以及腔室；所述腔室固定安装于减震缓冲腔的内壁一侧，所述滑板滑动连接于腔室的内壁，三根所述缓冲弹簧通过三根滑杆固定安装于滑板的一侧，所述腔室的一侧开设有三个通孔，且三根滑杆分别滑动于三个通孔内，三个所述缓冲弹簧的内侧与连接杆的外壁贴合；所述套筒固定安装于腔室的内壁，所述滑塞滑动连接于套筒内，且通过伸缩杆与滑板的另一侧固定；所述伸缩杆的一侧固定有齿条所述电动马达固定安装于腔室的内壁，所述齿轮与电动马达的输出端固定，且与伸缩杆的齿条相互啮合。

本发明进一步说明，所述智能操作系统包括打磨量识别模块、智能控制模块；所述打磨量识别模块与智能控制模块电性连接，所述智能控制模块与电动马达电性连接，所述打磨量识别模块用于操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并识别打磨量，所述智能控制模块用于根据工件的打磨量控制电动马达的转动幅度。

本发明进一步说明，所述智能操作系统的运行步骤包括：步骤S1、五轴数控磨床运行，工件夹持在A轴夹紧装置中；步骤S2、智能操作系统运行；步骤S3、操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并通过打磨量识别模块识别打磨量，之后根据工件的打磨量控制电动马达的转动幅度；步骤S4、工件打磨完成，智能操作系统停止运行。

本发明进一步说明，所述步骤S3中：电动马达的转动，使伸缩杆通过滑塞滑动于套筒中，从而控制缓冲弹簧与连接杆的贴合紧密度。

本发明进一步说明，所述套筒包括气管、球体以及感应面板，所述气管右端连接于套筒的底部，且相互贯通，所述球体弹簧连接于气管的内壁左端；所述感应面板固定安装于气管的内壁，且与球体相互贴合，所述感应面板的内部设置有距离感应模块、功率控制模块，所述功率控制模块分别与距离感应模块、恒温系统电性连接；所述距离感应模块用于识别球体在感应面板上的移动距离，所述功率控制模块根据球体在感应面板上的移动距离控制恒温系统的运行功率。

本发明进一步说明，所述套筒还包括空心管、顶杆、卡接杆、对接杆；所述空心管连接于气管的上方，且相互贯通，所述顶杆滑动连接于空心管的内壁，且上下两端均为球状，所述顶杆的下端伸出空心管，并位于气管内；所述卡接杆的左侧设置有若干卡块，且与伸缩杆左侧固定，所述对接杆固定安装于腔室的内壁，且右端设置有卡接块，所述卡接杆与顶杆对齐，所述卡接杆位于对接杆的右侧，且通过卡块、卡接块相互卡接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的缓冲部和智能操作系统，工件打磨量越多，产生的震动强度越高，这时通过电动马达转动，使得缓冲弹簧与连接杆的贴合紧密度提高，从而最大程度上进行减震，减震效果佳，且在工件打磨量少时，降低缓冲弹簧与连接杆的贴合紧密度，从而可以相对降低缓冲弹簧的形变强度，可以提高缓冲弹簧的使用寿命，操作人员无需频繁更换；

且通过距离感应模块和功率控制模块使恒温系统高功率运行，反之使恒温系统低功率运行，一方面可以保障恒温效果，从而提高工件打磨质量，另一方面可以在打磨量少时，相对减低五轴数控磨床的能耗，降低生产成本；

且在打磨量最大化时，这时打磨的强度最高，震动也越强，使缓冲弹簧对连接杆的挤压力进一步增大，充分提升抗震效果，同时卡接杆的卡块与对接杆的卡接块相互卡接，使得伸缩杆后续无法复位，从而在初始状态下提升缓冲弹簧与连接杆的贴合紧密度，高强度的抗震使得缓冲弹簧产生劳损，从而可以对缓冲弹簧起到劳损补偿的作用，充分使用缓冲弹簧。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的减震缓冲腔内部结构示意图；

图4是本发明的腔室内部结构平面示意图；

图5是本发明的腔室的内部结构示意图；

图6是本发明的套筒、气管以及空心管的剖视图；

图7是本发明的智能操作系统的模块连接方式示意图；

图8是本发明的感应面板内部模块的连接方式示意图；

图中：1、底座；2、X轴滑座；3、Z轴立柱；4、Z轴滑座；5、减震缓冲腔；51、缓冲弹簧；52、滑杆；53、滑板；54、伸缩杆；541、齿条；55、滑塞；56、套筒；561、气管；562、球体；563、感应面板；564、空心管；565、顶杆；566、卡接杆；567、对接杆；57、电动马达；58、齿轮；59、腔室；6、连接杆；7、A轴直驱电机；8、A轴夹紧装置。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，包括五轴数控磨床，五轴数控磨床包括底座1、五轴、恒温系统以及智能操作系统，五轴包括X轴滑座2、Z轴立柱3、Z轴滑座4、减震缓冲腔5、连接杆6、A轴直驱电机7以及A轴夹紧装置8；

X轴滑座2安装于底座1的上方，Z轴立柱3安装于X轴滑座2的上方，Z轴滑座4安装于Z轴立柱3的右侧，减震缓冲腔5固定安装于Z轴滑座4的右侧，连接杆6固定安装于减震缓冲腔5的内部，A轴直驱电机7固定安装于连接杆6的右端，A轴夹紧装置8与A轴直驱电机7的输出端固定连接；

减震缓冲腔5的内部设置有两个缓冲部；

恒温系统用于控制五轴数控磨床的恒温功率，智能操作系统用于控制五轴数控磨床的五轴运行，并控制缓冲部；

操作人员将工件夹持在A轴夹紧装置8内，之后五轴数控磨床运行，通过五轴调整工件的位置，并通过A轴直驱电机7的转动，使得工件转动，调整工件角度，工件打磨效率和打磨质量大大提升，且在打磨过程中，通过减震缓冲腔5内的缓冲部队连接杆6进行缓冲，工件打磨时通过A轴直驱电机7产生震动传递到连接杆6上，通过对连接杆6缓冲能够降低工件打磨时的震动，从而进一步保障工件的打磨质量。

两个缓冲部均包括三个缓冲弹簧51、三根滑杆52、滑板53、伸缩杆54、滑塞55、套筒56、电动马达57、齿轮58以及腔室59；

腔室59固定安装于减震缓冲腔5的内壁一侧，滑板53滑动连接于腔室59的内壁，三根缓冲弹簧51通过三根滑杆52固定安装于滑板53的一侧，腔室59的一侧开设有三个通孔，且三根滑杆52分别滑动于三个通孔内，三个缓冲弹簧51的内侧与连接杆6的外壁贴合；

套筒56固定安装于腔室59的内壁，滑塞55滑动连接于套筒56内，且通过伸缩杆54与滑板53的另一侧固定；

伸缩杆54的一侧固定有齿条541电动马达57固定安装于腔室59的内壁，齿轮58与电动马达57的输出端固定，且与伸缩杆54的齿条541相互啮合；

打磨过程中，工件产生的震动传递到A轴直驱电机7上，又通过A轴直驱电机7传递到连接杆6上，这时缓冲弹簧51对连接杆6进行减震，同时启动电动马达57，带动齿轮58转动，齿轮58与伸缩杆54的齿条541相互啮合，通过齿条541带动伸缩杆54移动，伸缩杆54带动滑板53沿腔室59内壁滑动，滑板53通过滑杆52带动缓冲弹簧51移动，从而控制缓冲弹簧51与连接杆6之间的贴合紧实度，可以时刻保障减震效果，起到减震调整的作用。

智能操作系统包括打磨量识别模块、智能控制模块；

打磨量识别模块与智能控制模块电性连接，智能控制模块与电动马达57电性连接，打磨量识别模块用于操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并识别打磨量，智能控制模块用于根据工件的打磨量控制电动马达57的转动幅度。

智能操作系统的运行步骤包括：

步骤S1、五轴数控磨床运行，工件夹持在A轴夹紧装置8中；

步骤S2、智能操作系统运行；

步骤S3、操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并通过打磨量识别模块识别打磨量，之后根据工件的打磨量控制电动马达57的转动幅度；

步骤S4、工件打磨完成，智能操作系统停止运行。

步骤S3中：电动马达57的转动，使伸缩杆54通过滑塞55滑动于套筒56中，从而控制缓冲弹簧51与连接杆6的贴合紧密度；

工件打磨量越多，产生的震动强度越高，这时通过电动马达57转动，使得缓冲弹簧51与连接杆6的贴合紧密度提高，从而最大程度上进行减震，减震效果佳，且在工件打磨量少时，降低缓冲弹簧51与连接杆6的贴合紧密度，从而可以相对降低缓冲弹簧51的形变强度，可以提高缓冲弹簧51的使用寿命，操作人员无需频繁更换。

套筒56包括气管561、球体562以及感应面板563，气管561右端连接于套筒56的底部，且相互贯通，球体562弹簧连接于气管561的内壁左端；

感应面板563固定安装于气管561的内壁，且与球体562相互贴合，感应面板563的内部设置有距离感应模块、功率控制模块，功率控制模块分别与距离感应模块、恒温系统电性连接；

距离感应模块用于识别球体562在感应面板563上的移动距离，功率控制模块根据球体562在感应面板563上的移动距离控制恒温系统的运行功率；

在伸缩杆54移动过程中，带动滑塞55沿套筒56的内壁滑动；

当工件的打磨量较多时，伸缩杆54移动的距离越多，从而使得滑塞55沿套筒56的内壁滑动的距离越多，套筒56与气管561之间产生的负压拉动球体562移动，弹簧受力形变，同时球体562在感应面板563上移动距离越多，通过距离感应模块和功率控制模块使恒温系统高功率运行，反之使恒温系统低功率运行，一方面可以保障恒温效果，从而提高工件打磨质量，另一方面可以在打磨量少时，相对减低五轴数控磨床的能耗，降低生产成本。

套筒56还包括空心管564、顶杆565、卡接杆566、对接杆567；

空心管564连接于气管561的上方，且相互贯通，顶杆565滑动连接于空心管564的内壁，且上下两端均为球状，顶杆565的下端伸出空心管564，并位于气管561内；

卡接杆566的左侧设置有若干卡块，且与伸缩杆54左侧固定，对接杆567固定安装于腔室59的内壁，且右端设置有卡接块，卡接杆566与顶杆565对齐，卡接杆566位于对接杆567的右侧，且通过卡块、卡接块相互卡接；

在打磨量最大化时，这时打磨的强度最高，震动也越强，缓冲弹簧51形变也最高，球体562在气管561内移动到极限距离，并与顶杆565下端接触相互挤压，顶杆565沿空心管564向上滑动，顶杆565的上端顶住卡接杆566向上移动，使伸缩杆54伸长，从而带动缓冲弹簧51对连接杆6的挤压力进一步增大，充分提升抗震效果，同时卡接杆566的卡块与对接杆567的卡接块相互卡接，使得伸缩杆54后续无法复位，从而在初始状态下提升缓冲弹簧51与连接杆6的贴合紧密度，高强度的抗震使得缓冲弹簧51产生劳损，从而可以对缓冲弹簧51起到劳损补偿的作用，充分使用缓冲弹簧51。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，包括五轴数控磨床，其特征在于：所述五轴数控磨床包括底座（1）、五轴、恒温系统以及智能操作系统，所述五轴包括X轴滑座（2）、Z轴立柱（3）、Z轴滑座（4）、减震缓冲腔（5）、连接杆（6）、A轴直驱电机（7）以及A轴夹紧装置（8）；

所述X轴滑座（2）安装于底座（1）的上方，所述Z轴立柱（3）安装于X轴滑座（2）的上方，所述Z轴滑座（4）安装于Z轴立柱（3）的右侧，所述减震缓冲腔（5）固定安装于Z轴滑座（4）的右侧，所述连接杆（6）固定安装于减震缓冲腔（5）的内部，所述A轴直驱电机（7）固定安装于连接杆（6）的右端，所述A轴夹紧装置（8）与A轴直驱电机（7）的输出端固定连接；

所述减震缓冲腔（5）的内部设置有两个缓冲部；

所述恒温系统用于控制五轴数控磨床的恒温功率，所述智能操作系统用于控制五轴数控磨床的五轴运行，并控制缓冲部。

2.根据权利要求1所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：两个所述缓冲部均包括三个缓冲弹簧（51）、三根滑杆（52）、滑板（53）、伸缩杆（54）、滑塞（55）、套筒（56）、电动马达（57）、齿轮（58）以及腔室（59）；

所述腔室（59）固定安装于减震缓冲腔（5）的内壁一侧，所述滑板（53）滑动连接于腔室（59）的内壁，三根所述缓冲弹簧（51）通过三根滑杆（52）固定安装于滑板（53）的一侧，所述腔室（59）的一侧开设有三个通孔，且三根滑杆（52）分别滑动于三个通孔内，三个所述缓冲弹簧（51）的内侧与连接杆（6）的外壁贴合；

所述套筒（56）固定安装于腔室（59）的内壁，所述滑塞（55）滑动连接于套筒（56）内，且通过伸缩杆（54）与滑板（53）的另一侧固定；

所述伸缩杆（54）的一侧固定有齿条（541）所述电动马达（57）固定安装于腔室（59）的内壁，所述齿轮（58）与电动马达（57）的输出端固定，且与伸缩杆（54）的齿条（541）相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：所述智能操作系统包括打磨量识别模块、智能控制模块；

所述打磨量识别模块与智能控制模块电性连接，所述智能控制模块与电动马达（57）电性连接，所述打磨量识别模块用于操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并识别打磨量，所述智能控制模块用于根据工件的打磨量控制电动马达（57）的转动幅度。

4.根据权利要求3所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：所述智能操作系统的运行步骤包括：

步骤S1、五轴数控磨床运行，工件夹持在A轴夹紧装置（8）中；

步骤S2、智能操作系统运行；

步骤S3、操作人员通过智能操作系统设定工件打磨量，并通过打磨量识别模块识别打磨量，之后根据工件的打磨量控制电动马达（57）的转动幅度；

步骤S4、工件打磨完成，智能操作系统停止运行。

5.根据权利要求4所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：所述步骤S3中：电动马达（57）的转动，使伸缩杆（54）通过滑塞（55）滑动于套筒（56）中，从而控制缓冲弹簧（51）与连接杆（6）的贴合紧密度。

6.根据权利要求5所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：所述套筒（56）包括气管（561）、球体（562）以及感应面板（563），所述气管（561）右端连接于套筒（56）的底部，且相互贯通，所述球体（562）弹簧连接于气管（561）的内壁左端；

所述感应面板（563）固定安装于气管（561）的内壁，且与球体（562）相互贴合，所述感应面板（563）的内部设置有距离感应模块、功率控制模块，所述功率控制模块分别与距离感应模块、恒温系统电性连接；

所述距离感应模块用于识别球体（562）在感应面板（563）上的移动距离，所述功率控制模块根据球体（562）在感应面板（563）上的移动距离控制恒温系统的运行功率；

在伸缩杆54移动过程中，带动滑塞55沿套筒56的内壁滑动。

7.根据权利要求6所述的一种减震恒温式五轴数控磨床操作系统，其特征在于：所述套筒（56）还包括空心管（564）、顶杆（565）、卡接杆（566）、对接杆（567）；

所述空心管（564）连接于气管（561）的上方，且相互贯通，所述顶杆（565）滑动连接于空心管（564）的内壁，且上下两端均为球状，所述顶杆（565）的下端伸出空心管（564），并位于气管（561）内；

所述卡接杆（566）的左侧设置有若干卡块，且与伸缩杆（54）左侧固定，所述对接杆（567）固定安装于腔室（59）的内壁，且右端设置有卡接块，所述卡接杆（566）与顶杆（565）对齐，所述卡接杆（566）位于对接杆（567）的右侧，且通过卡块、卡接块相互卡接。