一种直线伺服驱动修整砂轮机构制造技术

本发明专利技术涉及轴承套圈加工领域，尤其涉及一种直线伺服驱动砂轮修整机构。一种直线伺服驱动砂轮修整机构，包括作用于砂轮的修整器，以及驱动修整器沿砂轮轴向移动的修整横向拖板副，以及驱动修整器沿砂轮径向移动的修整补偿拖板副；所述修整补偿拖板副包括直线伺服电机，以及设置在直线伺服电机输出端上的修整补偿拖板。该机构采用直线伺服电机带动修整补偿拖板上的修整器来达到精确修整砂轮的目的，具有修整形状设置方便、修整形状类型多等优点而且具有结构简单、安装调整方便等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高精度轴承套圈磨削加工领域，尤其涉及一种直线伺服驱动砂轮修整机构。
技术介绍
随着数控机床的诞生，其进给驱动技术经历了由步进电机驱动的开环伺服驱动系统、闭环直流伺服系统、及目前广泛应用的交流伺服系统三个阶段。虽然进给驱动技术在不断发展变化，但其基本的传动形式始终是“旋转电动机+滚珠丝杠”模式，对于工作台是直线形式的运动路径，只能借助机械变换中间环节“间接”地获得最终的直线运动。而随着大功率电力半导体技术的发展和计算机技术的发展，控制器件和控制原则的不断更新和完善，特别是PWM调制技术的广泛应用，使得采用三环结构(位置环、速度环和电流环)的位置伺服系统的控制理论和技术日臻成熟，在实现快速、准确定位等方面已达到相当高的水准。但随着高速和超高速精密加工技术的迅速发展，要求数控机床有一个反应快速灵敏、高速轻便的进给驱动系统。而传统的驱动方式所能达到的最高进给速度与超高速切削要求相差甚远，急需改进。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种直线伺服驱动砂轮修整机构，该机构采用直线伺服电机带动修整补偿拖板上的修整器来达到精确修整砂轮的目的，具有修整形状设置方便、修整形状类型多等优点而且具有结构简单、安装调整方便等特点。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种直线伺服驱动砂轮修整机构，其特征在于：包括作用于砂轮的修整器，以及驱动修整器沿砂轮轴向移动的修整横向拖板副，以及驱动修整器沿砂轮径向移动的修整补偿拖板副；所述修整补偿拖板副包括直线伺服电机和带光栅尺反馈系统的修整补偿拖板。作为优先，所述直线伺服电机包括固定设置的次级，以及移动设置在所述次级上的初级；所述初级内部设有三相绕组，次级是永磁铁板组，初级与次级之间保持约1mm的间隙；当所述初级接入交流电时，次级产生感应电流，感应电流与气隙中的磁场相作用产生驱动所述初级移动的电磁推力。采用上述结构的直线伺服电机能够在很高的进给速度下实现瞬时达到设定的高速状态和在高速下瞬时准确停止运动；高精度的纳米级重复定位精度和进给精度，可改善加工表面质量，提高修整器使用寿命和生产效率；减少了中间传动环节，使传动刚度提高，有效地提高了修整精度和可靠性。作为优先，还包括光栅尺，所述光栅尺向控制系统反馈修整位置和修整量，控制系统控制驱动所述修整补偿拖板副。采用上述光栅尺，通过光栅尺反馈修整的位置和修整量可以实现高刚性高精度的闭环控制，重复定位误差可小于0.1µm，从而大大保证了所述砂轮修整的精确度。作为优先，所述修整器包括用于修整砂轮的金刚滚轮，所述金刚滚轮沿其轴线周向旋转，所述轴线平行于砂轮切向。作为优先，所述金刚滚轮通过转轴定位在机座上，机座上设有驱动所述转轴的驱动伺服电机。本专利技术采用上述技术方案，该机构通过修整横向拖板副驱动修整器沿砂轮轴向移动，通过修整补偿拖板副驱动修整器沿砂轮径向移动，修整补偿拖板副控制砂轮修整量；而所述修整补偿拖板副采用直线伺服电机驱动修整补偿拖板，直线伺服电机的变速灵敏度高，响应速度快；能够驱动修整器快速进行工位调整，以对砂轮进行高精度快速修整，达到精确修整砂轮的目的，具有重复定位精度高和进给精度高等优点。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为直线伺服电机的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的优选实施方案作进一步详细的说明。如图1、图2所示的一种直线伺服驱动修整砂轮机构，包括作用于砂轮1的修整器，以及用于检测并反馈修整位置和修整量的光栅尺，以及驱动修整器沿砂轮1轴向移动的修整横向拖板副2，以及驱动修整器沿砂轮1径向移动的修整补偿拖板副3；所述修整补偿拖板副包括直线伺服电机，以及设置在直线伺服电机输出端上的修整补偿拖板。上述机构通过修整横向拖板副2驱动修整器沿砂轮1轴向移动，通过修整补偿拖板副3驱动修整器沿砂轮1径向移动，修整补偿拖板副3控制砂轮1修整量；而所述修整补偿拖板副采用直线伺服电机驱动修整补偿拖板，直线伺服电机的变速灵敏度高，响应速度快；能够驱动修整器快速进行工位调整，以对砂轮1进行高精度快速修整，达到精确修整砂轮1的目的，并具有结构简单、安装调整方便等优点而且具有震动小、无噪音等特点。所述修整器包括用于修整砂轮1的金刚滚轮41，所述金刚滚轮41沿其轴线周向转动，所述轴线平行于砂轮1切向。所述金刚滚轮41通过转轴42定位在机座43上，机座43上设有驱动所述转轴42的驱动电机44，驱动电机44通过减速箱45连接转轴42。上述修整器通过修整补偿拖板副3和修整横向拖板副2驱动，当发现加工出来的产品尺寸、粗糙度不合格时，可以根据产品外形尺寸对砂轮1进行修整，插补修整直线、圆弧曲线、多圆弧曲线、双曲线和对数曲线，曲率大小都可以在触摸屏上根据产品外形尺寸设定。所述光栅尺向控制系统反馈修整位置和修整量，控制系统控制驱动所述修整补偿拖板副3。采用上述光栅尺，光栅测量系统的分辨率高达纳米级，测量速度高达480m/min，测量长度高达百米以上；这种高精度也保证了数控机床的高精度跟高速度。通过光栅尺反馈修整的位置和修正量可以实现高刚性高精度的闭环控制，重复定位误差可小于0.1µm，从而大大保证了所述砂轮1修整的精确度。所述直线伺服电机包括固定设置的次级31，以及移动设置在所述次级31上的初级32；所述初级32内部设有三相绕组，次级31是导永磁体板组，初级32与次级31之间保持约1mm的气隙；当所述初级32接入交流电时，次级31产生感应电流，感应电流与气隙中的磁场相作用产生驱动所述初级32移动的电磁推力。采用上述结构的直线伺服电机能够在很高的进给速度下实现瞬时达到设定的高速状态和在高速下瞬时准确停止运动；高精度的纳米级重复定位精度和进给精度，可改善加工表面质量，提高修整器使用寿命和生产效率；减少了中间传动环节，使传动刚度提高，有效地提高了传动精度和可靠性具体地，与传统的滚珠丝杠副相比，使用直线电机有以下优点。1.高的强度，直线电机直接与移动负载连接，没有间隙，电机能及时移动负载，比滚珠丝杠有更高的动态刚度。2.很宽的速度范围：因为电机是无接触式没有机械传递的限制，很容易实现高速和极低速一般应用速度可大于5m/s，或低于1µm/s。滚珠丝杠因共振和磨损达不到这样高的速度（一般为0.5~0.7m/s),此外直线电机还具有优良的速度特性，一般速度变化率优于±0.01%。3.很高的系统动态性能：典型的较大的电机加速度3×102m/s2~5×102 m/s2，较小的电机加速度超过101 m/s2。4.运行平稳，位置精度很高：独特的设计电机推力和速度波动很小，适于超平滑运动，位置精度仅受反馈元件的限制，通常可达纳米级，重复定位误差小于0.1µm。5.无限制行程：模块式结构可以迭加满足不同行程要求。6.可按照设定的运动轨迹运行，满足同时修整单段大圆弧、多段圆弧、双曲线、对数曲线等多种曲线轮廓的需求。7.集成零部件简单：无外壳直线电机较之旋转电机机械传递只需很少的部件。应当理解的是，本专利技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本专利技术的原理，而不构成对本专利技术的限制。因此，在不偏离本专利技术的精神及范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。此外，本专利技术所附权利要求旨在涵盖落入所附权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线伺服驱动砂轮修整机构，其特征在于：包括作用于砂轮的修整器，以及驱动修整器沿砂轮轴向移动的修整横向拖板副，以及驱动修整器沿砂轮径向移动的修整补偿拖板副；所述修整补偿托副包括直线伺服电机，以及设置在直线伺服电机输出端上的修整补偿拖板。

【技术特征摘要】
1.一种直线伺服驱动砂轮修整机构，其特征在于：包括作用于砂轮的修整器，以及驱动修整器沿砂轮轴向移动的修整横向拖板副，以及驱动修整器沿砂轮径向移动的修整补偿拖板副；所述修整补偿托副包括直线伺服电机，以及设置在直线伺服电机输出端上的修整补偿拖板。2.根据权利要求1所述的一种直线伺服驱动砂轮修整机构，其特征在于：所述直线伺服电机包括固定设置的次级，以及移动设置在所述次级上的初级；所述初级内部设有三相绕组，次级是永磁板组，初级与次级之间保持约1mm的间隙；当所述初级接入交流电时，次级产生感应电流，感应电流与气隙中的磁场相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广田，吉启唯，吴世云，
申请(专利权)人：宁波安杰森精密机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33