珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置。該裝置包括床身、安裝在床身上的珩磨機主軸系統、液壓換向驅動系統和控制系統，其特征在于珩磨機的液壓換向驅動系統包括主軸液壓缸和控制主軸液壓缸往復移動的機械液壓伺服閥，機械液壓伺服閥中的閥體與主軸液壓缸中的移動件相連，機械液壓伺服閥中的閥芯通過連接件與轉換機構相連，轉換機構是由固定安裝在床身上的伺服電機、安裝在伺服電機輸出端的絲杠和與絲杠相配的螺母組成，連接件的一端與機械液壓伺服閥中的閥芯相連，連接件的另一端與螺母相連，伺服電機通過控制系統進行控制。本實用新型專利技術為結構簡單、控制可靠、價格低廉、便于調整、操作和維護的珩磨機液壓往復運動隨動數控驅動裝置。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種珩磨機床，特別是珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置。
技術介紹
珩磨機床主軸在珩磨過程中需要做往復運動，珩磨機床主軸往復數字控制的技術是珩磨機床的核心制造技術，它決定了珩磨機床的性能以及珩磨工藝水平的高低。目前，高檔的珩磨機床的主軸往復運動已經實現數控，其主軸往復運動液壓缸的換向控制系統的控制驅動方法有兩種，其一是采用電液伺服比例閥和主軸位移傳感器組成的電液位置換向閉環控制驅動系統，實現主軸換向的數控；其二是采用特殊的珩磨專用轉閥，將機床主軸的往復直線運動轉換成閥內控制部件的旋轉運動，閥的先導控制部分在電機驅動下轉動，與主軸往復產生的轉動通過特殊的機構構成旋轉機液位置閉環，再由轉閥控制器的電氣接口，實現主軸往復換向的數控。上述兩種主軸往復換向控制系統中，電液伺服比例閥和主軸位移傳感器組成的電液位置換向閉環控制系統，其電液伺服比例閥昂貴且對使用條件較苛刻；而采用特殊的珩磨專用轉閥的往復換向控制系統，其需要將主軸的線性運動轉變成旋轉運動和復雜的旋轉機液位置閉環系統，使換向控制系統的生產成本大大提高，同時也使得系統的調試、維護保養非常繁瑣。
技術實現思路
本技術的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種利用數控裝置控制機械液壓伺服閥的動作，實現珩磨機床的主軸往復運動的速度、位置、換向的數字控制功能，即采用數控機械位置閉環和線性機械液壓伺服閥組成的液壓位置閉環，實現珩磨機床的主軸往復運動的速度、位置、換向可控的珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置。本技術的技術方案一種珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置，包括床身、安裝在床身上的珩磨機主軸系統、液壓換向驅動系統和控制系統，其特征在于珩磨機的液壓換向驅動系統包括主軸液壓缸和控制主軸液壓缸往復移動的機械液壓伺服閥，機械液壓伺服閥中的閥體與主軸液壓缸中的移動件相連，機械液壓伺服閥中的閥芯通過連接件與轉換機構相連，轉換機構是由固定安裝在床身上的伺服電機、安裝在伺服電機輸出端的絲杠和與絲杠相配的螺母組成，連接件的一端與機械液壓伺服閥中的閥芯相連，連接件的另一端與螺母相連，伺服電機通過控制系統進行控制。上述主軸液壓缸中的移動件為活塞桿，在活塞桿的頂端安裝有連接件，機械液壓伺服閥中的閥體通過連接件與活塞桿相連。在上述床身上安裝有直線導軌，連接件安裝在直線導軌上。本技術的特點是1、本技術利用伺服電機、絲杠螺母組成的數控裝置控制機械液壓伺服閥的動作，可實現主軸液壓缸的速度、位置、換向的隨動控制，即采用數控機械位置閉環和線性機械液壓伺服閥組成的液壓位置閉環，實現液壓缸的速度、位置、換向的數字控制功能。2、采用伺服電機、絲杠螺母組成的檢測和設定直線位移的數控裝置作為先導控制單元，將具有線性機械特性的機械液壓伺服閥作為隨動單元，形成完全獨立的兩套位置閉環單元，前者采用電信號位置閉環，后者通過機械液壓伺服閥的隨動特性，系統的調試可以采用將電氣和液壓分別進行調試的方法，降低了調試工作的難度，也便于出現問題時迅速找到問題的所在。與現有高檔的往復運動數控裝置相比，本技術不需要昂貴且對使用條件較苛刻的電液伺服比例閥，而且能將目前一個電液位置閉環拆分成數控機械位置閉環以及線性機液伺服閥組成的液壓位置閉環，即將一個復雜的位置閉環拆分成兩個相對簡單的位置閉環，使系統的調試變得簡單，提高了系統工作的可靠性，降低了對使用人員的技術要求以及系統的組成成本。與采用特殊的珩磨專用轉閥的數控方法相比，由于采用較常用的線性機械液壓伺服閥代替了珩磨專用轉閥，珩磨主軸的線性運動直接與閥芯的線性運動構成隨動位置閉環，不需要將主軸的線性運動轉變成旋轉運動，更不需要復雜的旋轉機液位置閉環，其工作原理、驅動和反饋方式、機械結構等完全不同，并且由于機械液壓伺服閥的結構簡單，降低了構成系統的成本，并提高了系統維護保養的方便性。3、本技術中采用線性機械液壓伺服閥作為機械力的放大機構，可以驅動較大負載，應用范圍也不僅僅局限于珩磨機床的主軸往復驅動控制，還適用于其他需要數控和液壓驅動的各種場合。配用的機械液壓伺服閥可以是雙邊滑閥也可以是四邊滑閥。4、本技術所用的電控和機械液壓伺服元件已在機床控制領域廣泛使用，因此價格低廉、可靠性高，在同樣的位置控制精度和換向響應速度等技術條件下，其價格只有進口電液伺服比例閥和專用換向轉閥的1/3—1/5，同時為位置控制精度和換向響應速度等技術條件要求高的高檔液壓換向數控驅動裝置，提供了一種結構簡單、控制可靠、價格低廉、 便于調整、操作和維護的珩磨機液壓往復運動隨動控制裝置。本裝置通過實驗證明，可滿足高檔珩磨機床對主軸往復驅動控制的要求，是替代進口電液伺服比例閥和專用轉閥的理想裝置，對我國珩磨機床的發展具有重大實用意義。附圖說明附圖1為本技術實的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，帶動珩磨機主軸往復移動的主軸液壓缸10、伺服電機和保證連接件5 上下移動穩定性的直線導軌6，直線導軌6安裝在珩磨機的床身上，連接件5安裝在直線導軌上。圖中所示的1為數字控制器、2為伺服驅動器、8為伺服電機，數字控制器、伺服驅動器和伺服電機通過電纜相連，根據液壓缸10的位移需要，通過數字控制器進行設定，液壓系統的壓力是通過液壓泵9提供。工作時，根據所設定的程序，伺服驅動器發出指令使伺服電機順時針旋轉，帶動安裝在伺服電機輸出軸上的絲杠19順時針旋轉，從而帶動與絲杠相配的螺母20向下直線移動，通過與螺母相連的連接件5，帶動機械液壓伺服閥中的閥芯14向下移動，從而接通液壓缸的向下通路，使液壓缸中的活塞桿11向下移動，帶動珩磨機主軸及安裝在主軸上的珩磨頭15向下移動。在活塞桿11向下移動的同時，通過連接活塞桿和機械液壓伺服閥中的閥體 12的連接件13，帶動機械液壓伺服閥中的閥體12向下移動，此時閥體跟隨閥芯向下一同隨動。當珩磨頭移動到設定位置時，數字控制器發出指令，同樣通過伺服驅動器控制伺服電機逆時針轉動，通過絲杠、螺母、連接件5組成的傳動鏈，帶動機械液壓伺服閥中的閥芯14向上移動，接通液壓缸的向上通路，使活塞桿換向向上移動，同時閥體跟隨閥芯向上移動，從而構成了由伺服電機、絲杠螺母、閥芯、活塞桿、閥體和連接件組成的液壓往復隨動系統。上述液壓往復隨動系統循環往復上下移動時，就帶動珩磨頭15對被加工工件進行珩磨加工。上述由伺服電機、絲杠螺母、閥芯、活塞桿、閥體和連接件就組成了本技術方案的液壓往復隨動系統。權利要求1.一種珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置，包括床身、安裝在床身上的珩磨機主軸系統、液壓換向驅動系統和控制系統，其特征在于珩磨機的液壓換向驅動系統包括主軸液壓缸(10)和控制主軸液壓缸往復移動的機械液壓伺服閥，機械液壓伺服閥中的閥體 (12)與主軸液壓缸中的移動件相連，機械液壓伺服閥中的閥芯(14)通過連接件(5)與轉換機構相連，轉換機構是由固定安裝在床身上的伺服電機(8)、安裝在伺服電機輸出端的絲杠 (19)和與絲杠相配的螺母(20)組成，連接件(5)的一端與機械液壓伺服閥中的閥芯(14)相連，連接件的另一端與螺母相連，伺服電機通過控制系統進行控制。2.根據權利要求1所述的珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置，其特征在于上述主軸液壓缸中的移動件為活塞桿(11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種珩磨機主軸往復隨動控制絲杠螺母驅動裝置，包括床身、安裝在床身上的珩磨機主軸系統、液壓換向驅動系統和控制系統，其特征在于珩磨機的液壓換向驅動系統包括主軸液壓缸（１０）和控制主軸液壓缸往復移動的機械液壓伺服閥，機械液壓伺服閥中的閥體（１２）與主軸液壓缸中的移動件相連，機械液壓伺服閥中的閥芯（１４）通過連接件（５）與轉換機構相連，轉換機構是由固定安裝在床身上的伺服電機（８）、安裝在伺服電機輸出端的絲杠（１９）和與絲杠相配的螺母（２０）組成，連接件（５）的一端與機械液壓伺服閥中的閥芯（１４）相連，連接件的另一端與螺母相連，伺服電機通過控制系統進行控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭金傳，張宏軍，徐建華，郭洪凌，高鵬賢，廖威，牟世維，
申請(專利權)人：寧夏銀川大河數控機床有限公司，北京機械工業自動化研究所，
類型：實用新型
國別省市：64