一種伺服中心架及其使用方法技術

本發明專利技術公開了一種伺服中心架及其使用方法，其采用支撐部通過豎直調整機構安裝在所述架體上，同時至少在支撐架上設置有用于檢測刀架接近的檢測裝置，以控制所述豎直調整機構下降，并在刀架越過中心架后，所述豎直調整機構復位；所述支撐部還配有隨動于所述支撐部并被所述架體豎直導向的輔助支撐裝置。依據本發明專利技術在起到良好支撐的情況下對加工進程影響不大。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種應用于機床上加工細長軸時為防止工件旋轉振動而對工件輔助支撐的中心架，并專利技術還涉及該伺服中心架的使用方法。
技術介紹
當工件的長徑比過大時，其自身靜剛度和動剛度往往都不足，對其加工時，如果中間沒有支撐，工件回轉振動過大，輕者造成工件加工后的精度差，表面粗糙度過大，重者無法進行正常的切削加工。因此當前普遍使用中心架對工件加以支撐，防止其因剛性不足而使其旋轉時產生振動。 現行的中心架普遍都是固定在床身上的，雖然固定設置的支撐剛度比較高，但在加工過程中，既不能左右移動又不能上升下降的中心架勢必會加工產生阻礙。加工過程中，中心架阻擋了刀架的進給，使得加工工件時必須先加工工件中心架一側，然后將中心架拆掉，刀架運行到另一側，之后再將中心架裝到床身上，支撐到工件加工完的一側，再對工件另一側進行加工，這樣就會有接刀，既影響精度又影響表面粗糙度。加工工件所需中心架越多，倒換中心架次數就越多，加工精度就越差，效率就越低。
技術實現思路
為此，本專利技術為了克服固定中心架對切削加工負面影響大的缺陷，提供了一種在起到良好支撐的情況下對加工進程影響不大的伺服中心架及其使用方法。本專利技術采用以下技術方案 一種伺服中心架，包括架體和設置在架體上的支撐部，所述支撐部通過豎直調整機構安裝在所述架體上，同時至少在支撐架上設置有用于檢測刀架接近的檢測裝置，以控制所述豎直調整機構下降，并在刀架越過中心架后，所述豎直調整機構復位； 所述支撐部還配有隨動于所述支撐部并被所述架體豎直導向的輔助支撐裝置。依據本專利技術的上述伺服中心架，具有升降功能，通過匹配檢測裝置，進行伺服控制，從而，滿足在刀架與中心架沒有沖突時，支撐架對工件進行支撐，當刀架與中心架即將產生沖突時，中心架下行以避開刀架，刀架可以因此而不受約束的完成相應的加工工序，不需要接刀，加工精度容易保證，且不需要頻繁的拆卸中心架，加工效率大大提高。另一方面，借助豎直導向的輔助支撐，形成豎直調整和豎直導向的支撐結構，在非同步升降狀態下位剛性構架，保證中心架的整體剛度。上述伺服中心架，所述豎直調整機構為液壓缸，其缸體構成所述架體或者固裝在一獨立架體上，而其活塞桿固定安裝所述支撐部。上述伺服中心架，所述輔助支撐機構包括導向桿及配置的導向結構。上述伺服中心架，所述導向桿的上端與所述支撐部構成轉動副連接，而下端與一調節螺母螺紋配合，其中該調節螺母豎直導向于所述豎直調整機構或者所述架體。上述伺服中心架，其特征在于，所述導向桿上端裝配有一驅動機構的轉動輸出構件，以驅動導向桿繞其軸線轉動；同時，構建所述轉動副的所述支撐部形成有沿所述導向桿的軸向延伸并與導向桿滑動配合的限位套。上述伺服中心架，所述驅動機構為齒輪傳動機構。上述伺服中心架，所述導向桿有兩根且共用一套所述導向結構，并軸對稱地配置在所述豎直調整機構的兩邊。上述伺服中心架，所述檢測裝置為接近開關。上述伺服中心架，所述檢測裝置還包括在使用狀態下設置在床身上的輔助檢測裝置。依據本專利技術的一種伺服中心架的使用方法，通過豎直調整機構支撐工件，并在中 心架上和在床身上均設置檢測刀架的檢測裝置；從而，驅動刀架工進，當兩所述檢測裝置之一發出接近信號時，所述豎直調整機構下降到位，使中心架避開刀架，進而在兩所述檢測裝置同時發出離開信號時，所述豎直調整機構復位，保證設備的可靠運行。附圖說明圖I為依據本專利技術的一種伺服中心架的左剖結構示意圖，雙點劃線部分為床身。圖2為相應于圖I的主視結構示意圖。圖中1、床體2、連接板3、支撐塊4、導向桿5、齒輪6、齒輪7、齒輪8、導向桿9、接近開關感應塊10、底座11、限位套12、液壓缸13、活塞桿14、調節螺母15、限位板16、調節六方17、接近開關；18、接近開關組19、拖板20、刀架。具體實施例方式本文提出的伺服中心架涉及一個基本實現，即中心架的上下調整。一個方面，即檢測與升降的匹配。一個保證，在具有升降功能之后中心架的剛性。應當理解，伺服本是閉環結構，但在很多應用中，如數控系統中的很多分立部件都稱為伺服部件，典型部件如伺服電機，實際上它是伺服系統的執行部件。參見說明書附圖I所示的一種伺服中心架，包括架體和設置在架體上的支撐部，所述支撐部通過豎直調整機構安裝在所述架體上，同時至少在支撐架上設置有用于檢測刀架接近的檢測裝置，以控制所述豎直調整機構下降，并在刀架越過中心架后，所述豎直調整機構復位；所述支撐部還配有隨動于所述支撐部并被所述架體豎直導向的輔助支撐裝置。其中，支撐部件，如圖I中所示的支撐快3，為滾動支撐或者滑動支撐部件，本文中所使用的支撐部件與現有技術中沒有實質的區別，都是一種半封閉的支撐部件，在此不再贅述。同時，對于中心架的密度，同樣可以參考現有技術中的中心架密度，需要根據加工工件長度進行選擇，一般不少于兩個。在本文中所提出的伺服中心架尤其如此，因加工期間含有某一中心架脫離工件的一段時間，為了保證加工精度，在原有的密度基礎上，可以適當增加一個中心架，在大多數情況下，短時間的脫離支撐不會對加工精度不會有過大的影響，可以選擇不增加。關于上下調整，精度調整采用絲母絲杠機構，結構比較緊湊，如圖I所示，其中的活塞桿13替換為絲杠時，絲杠上端通過軸承支撐支撐塊3上，然后通過位置固定的絲杠螺母進行驅動即可。不過絲母絲杠機構成本偏高，且需要伺服控制， 在一種實現是采用桿系機構，通過止點/死點控制可以獲得很高的位置精度，并可以通過桿長涉及匹配不同的升降范圍。不過這類機構安裝控件要求比較大，在安裝空間有限的情況下使用相對困難?！N結構緊湊，且位置調整精度比較高的方案是采用流體缸控制，最好采用液壓缸，功率密度大，且沖擊小。如圖I所示，所述豎直調整機構為液壓缸12，其缸體構成所述架體或者固裝在一獨立架體上，而其活塞桿13固定安裝所述支撐部。數控機床一般都有獨立的液壓系統，因此，液壓缸12的使用可以滿足改動要求。液壓缸的缺陷在于可能會因為密封件老化產生的漏油問題。 關于安裝，如圖I和2，一個參考的安裝方法是伺服中心架固定在床體I中間鐺內齊子上。升降匹配，就是把檢測裝置和如液壓缸12的控制納入到數控系統中，由PLC進行控制。一是時機，不宜太早，否則對加工精度會產生影響，也不宜太晚，可能會因此撞傷設備。本領域的技術人員根據工進速度可以很容易的選擇檢測裝置的安裝位置。對于以上選擇，對于所說的實現，不采用伺服控制，通過如基于手輪的絲母絲杠機構可以進行升降也可以實現，但由于細長軸的加工大多工時比較長，人力的精力必須比較集中才能避免打刀或者損壞機床絲杠，而且手動控制時，需要延伸出相關的控制部件，不利于床身的緊湊性，這里仍然傾向于伺服控制。中心架的剛度的保證一種情況是豎直調整機構自身的剛度，如絲母絲杠機構，其自身具有導向結構，能夠形成較好的支撐剛度。本文側重用采用輔助支撐的結構，結構剛度更容易保證，且由于獨立設計，可以更好的匹配機床的結構。基于本文的基本構思，輔助支撐隨動于如支撐塊2，為避免掣肘，對結構設計更為簡單。進一步采用平行軸線兩個以上的部件剛性連接容易形成剛性構架的特點，且對平行如軸類件，其徑向移動被約束，不會發生翻轉，整體剛度可以保證。關于所述輔助支撐機構包括導向桿4及配置的導向結構，結構簡單。關于導向結構，可以是單獨對導向桿4自身的導本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種伺服中心架，包括架體和設置在架體上的支撐部，其特征在于，所述支撐部通過豎直調整機構安裝在所述架體上，同時至少在支撐架上設置有用于檢測刀架接近的檢測裝置，以控制所述豎直調整機構下降，并在刀架越過中心架后，所述豎直調整機構復位；所述支撐部還配有隨動于所述支撐部并被所述架體豎直導向的輔助支撐裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉剛，
申請(專利權)人：山東普利森集團有限公司，
類型：發明
國別省市：