CN1923457A - 适用于非圆零件车削的纵向进给装置 - Google Patents

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Abstract

一种活塞加工设备的纵向进给装置，包括纵向导轨和纵向推进机构，其特征在于在纵向导轨上滑动连接有导向器，导向器与所述的纵向推进机构连接，在导向器内设有磁致伸缩复合致动器，该磁致伸缩复合致动器由压曲片、磁致伸缩棒和励磁线圈组成，励磁线圈套设在磁致伸缩棒上，磁致伸缩棒的两端分别与压曲片的两端连接，在压曲片的中部连接有刀杆，在刀杆与导向器之间设有弹簧并且刀杆在弹簧作用下贴合在压曲片上。本发明用于非圆零件车削加工的纵向进给装置具有结构简单紧凑，造价低廉、可精确实现微位移的精确放大，是一种活塞头部及裙部等非圆零件的一次精密车削加工成型的纵向进给装置。

Description

适用于非圆零件车削的纵向进给装置
技术领域
本发明涉及的一种适用于凸轮、活塞环等非圆零件车削进给装置，尤其涉及一种适用于活塞头部、环岸及裙部异形外圆的一次精密加工的纵向进给装置。
背景技术
活塞环类非圆零件车削主要采用机械运动合成法，仿形加工法和数控加工法；机械运动合成法缺点是：一种机床只能加工同一类型的非圆截面零件，柔性差，成本高，难以满足多品种小批量生产的需要。缺点是：加工精度较低，由于仿形机构的环节较多，各环节的装配误差及刚性对加工精度影响较大；生产准备周期较长，更换非圆截面零件的类型时，需要重新设计和制造靠模。常规的数控加工法是基于插补理论和低速伺服技术，缺点是低频响，精度差，目前，国内外都在争相研制非圆数控车床：如美国Cross公司开发的PTM-3000型非圆数控车床；日本株式会社大隈铁工所研制的BL9-CAM非圆数控车床。而活塞零件数控车削需要的是高速伺服技术，一般的伺服电机满足不了活塞加工的需要。近年来，技术人员多采用数控技术与压电陶瓷驱动器相结合的方法，但是压电陶瓷驱动器具有位移量较小、电容高、驱动电压高、稳定性与带负载能力差。
发明内容
本发明提供一种提高加工精度和稳定性的活塞环类非圆零件车削加工的纵向进给装置。
本发明采用如下技术方案：
一种非圆零件车削加工的纵向进给装置，包括纵向导轨和纵向推进机构，在纵向导轨上滑动连接有导向器，导向器与所述的纵向推进机构连接，在导向器内设有致伸缩复合致动器，该致伸缩复合致动器由压曲片、磁致伸缩棒和励磁线圈组成，励磁线圈套设在磁致伸缩棒上，磁致伸缩棒的两端分别与压曲片的两端连接，在压曲片的中部连接有刀杆，在刀杆与导向器之间设有弹簧并且刀杆在弹簧作用下贴合在压曲片上。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供了一种以数控技术与压曲磁致伸缩复合致动器为核心的纵向进给装置，弥补了数控技术与压电陶瓷驱动器方法的不足，多个压曲磁致伸缩复合致动器驱动的纵向进给装置具有位移量大，位移叠加放大，响应快，稳定性好与带负载能力好。用来对活塞进行加工的纵向进给装置采用了与Cymbals驱动器不同的压曲磁致伸缩复合致动器，所采用的矩形结构，只在一个位移方向上进行放大输出，减少压曲磁致伸缩复合致动器发热，提高纵向进给装置加工精度和稳定性，弥补了活塞加工时的不足。
本发明具有很高的线性输出特性，实现了活塞头部、环岸及裙部异形外圆的一次精密加工成型，自动化程度大，工作效率高。
附图说明
图1是本发明的结构主视图。其中，1.主轴 2.活塞 3.前盖 4.滑动刀杆 5.蝶型弹簧6.横向丝杆 7.后盖 8.纵向丝杆 9.纵向导轨 10.纵向进给机构 11.底座 12.压曲磁致伸缩复合致动器 13.上盖 14.活动顶尖
图2是本发明的A-A剖视图。
图3是本发明压曲磁致伸缩复合致动器的结构示意图，其中，15.压曲机构 16.磁致伸缩棒 17.隔热层 18.励磁线圈 19.骨架 20.顶杆 21.预紧螺钉 22.导向块。
图4是本发明压曲磁致伸缩复合致动器的B-B剖视图。
具体实施方式
(参照图1)一种非圆零件车削加工的纵向进给装置，包括纵向导轨9和纵向推进机构，在纵向导轨9上滑动连接有导向器，导向器与所述的纵向推进机构连接，在导向器内设有磁致伸缩复合致动器12，(参照图3)该磁致伸缩复合致动器12由压曲片15、磁致伸缩棒16和励磁线圈18组成，励磁线圈18套设在磁致伸缩棒16上，磁致伸缩棒16的两端分别与压曲片15的两端连接，在压曲片15的中部连接有刀杆4，在刀杆4与导向器之间设有弹簧5并且刀杆4在弹簧5作用下贴合在压曲片15上。在本实施例中，在励磁线圈18与磁致伸缩棒16之间设有骨架19，在骨架19上设有隔热层17，所述的励磁线圈18设在隔热层17上，在磁致伸缩棒16的两端分别设有端盖20、23。在导向器内设有导向槽，在磁致伸缩棒16两端的端盖20、23外侧分别设有导向块22、24，导向块22、24位于导向器的导向槽内且形状与导向槽相吻合。在位于磁致伸缩棒16的一侧端盖上螺纹连接有用于拉伸压曲片15的预紧螺栓21，该预紧螺栓21与所述的一侧端盖相抵。在导向器内串行设有磁致伸缩复合致动器12。
本发明的工作过程如下：
在非圆零件的加工过程中(图1)，主轴1带动活塞2绕主轴1和活动顶尖14中心线旋转，横向丝杆6驱动横向进给机构9一起带动纵向进给机构10、纵向丝杆8、压曲磁致伸缩复合致动器12和底座11做高频往复横向进给运动的同时，纵向进给机构10在纵向丝杆8的驱动下做纵向运动实现活塞2加工的粗定位，多个压曲磁致伸缩复合致动器12在致动器导向槽里驱动滑动刀杆4纵向进给实现活塞的精密加工，从而完成对活塞裙部的加工；压曲磁致伸缩复合致动器(图2)的具体工作过程如下：
改变励磁线圈18中电流的大小，从而改变驱动磁场的大小，进而磁致伸缩棒16的长度发生变化，即可推动顶杆20水平方向的移动，同时给压曲放大机构15输入一个水平位移，从而实现压曲放大机构15垂直于输入方向的位移放大输出，进而推动滑动刀杆4与刀具进行加工，使电磁能转变为机械能。
本发明用于非圆零件车削加工的纵向进给装置具有结构简单紧凑，造价廉低、可精确实现微位移的精确放大，是一种活塞头部及裙部等非圆零件的一次精密车削加工成型的纵向进给装置。

Claims (5)

1、一种活塞加工设备的纵向进给装置，包括纵向导轨(9)和纵向推进机构，其特征在于在纵向导轨(9)上滑动连接有导向器，导向器与所述的纵向推进机构连接，在导向器内设有磁致伸缩复合致动器(12)，该磁致伸缩复合致动器(12)由压曲片(15)、磁致伸缩棒(16)和励磁线圈(18)组成，励磁线圈(18)套设在磁致伸缩棒(16)上，磁致伸缩棒(16)的两端分别与压曲片(15)的两端连接，在压曲片(15)的中部连接有刀杆(4)，在刀杆(4)与导向器之间设有弹簧(5)并且刀杆(4)在弹簧(5)作用下贴合在压曲片(15)上。
2、根据权利要求1所述的活塞加工设备的纵向进给装置，其特征在于在励磁线圈(18)与磁致伸缩棒(16)之间设有骨架(19)，在骨架(19)上设有隔热层(17)，所述的励磁线圈(18)设在隔热层(17)上，在磁致伸缩棒(16)的两端分别设有端盖(20、23)。
3、根据权利要求2所述的活塞加工设备的纵向进给装置，其特征在于在导向器内设有导向槽，在磁致伸缩棒(16)两端的端盖(20、23)外侧分别设有导向块(22、24)，导向块(22、24)位于导向器的导向槽内且形状与导向槽相吻合。
4、根据权利要求3所述的活塞加工设备的纵向进给装置，其特征在于在位于磁致伸缩棒(16)的一侧端盖上螺纹连接有用于拉伸压曲片(15)的预紧螺栓(21)，该预紧螺栓(21)与所述的一侧端盖相抵。
5、根据权利要求3所述的活塞加工设备的纵向进给装置，其特征在于在导向器内串行设有磁致伸缩复合致动器(12)。
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Assignee: Changzhou Haijie Metallurgical Machinery Manufacturing Co., Ltd.

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Denomination of invention: Longitudinal feeding equipment adapted for non-round accessory turning

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Record date: 2009.5.6

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