数控齿轮机工件主轴尾顶系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种数控齿轮机工件主轴尾顶系统，涉及数控机床技术领域。本实用新型专利技术包括主轴、尾顶架、伺服驱动机构、输入面板和控制单元，所述输入面板用于输入顶紧力数据，输入面板与控制单元连接，控制单元将输入面板上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服驱动机构驱动尾顶架对工件进行顶紧。本实用新型专利技术的尾顶系统及方法可以有效消减或消除被加工工件尺寸大小、顶紧基点不稳定等因素造成的影响，可有效消除因上述原因造成的工件加工不合格的情况。

CNC gear machine tool spindle tail top system

The utility model provides a CNC gear machine workpiece spindle tail top system, which relates to the technical field of numerical control machine tools. The utility model comprises a main shaft, tail top frame, the servo driving mechanism, the input panel and a control unit, wherein the input panel is used to input the jacking force data, the input panel is connected with the control unit, the control unit will enter the jacking force data input panel for servo control parameters of the servo controller under the action of the servo drive mechanism drives the tail top frame on the workpiece clamping. The tail top system and the method of the utility model can effectively reduce or eliminate the influence caused by the size of the processed workpiece and the instability of the top tightening base point, and so on, and effectively eliminate the unqualified workpiece processing due to the above reasons.

【技术实现步骤摘要】
数控齿轮机工件主轴尾顶系统
本技术涉及数控机床
，更具体地说涉及一种数控齿轮机工件主轴尾顶系统。
技术介绍
数控滚齿机在加工过程中，由于被加工零件的尺寸大小、顶紧基点不稳定等因素，导致机床工件主轴尾顶系统在顶紧工件时，出现工件未顶紧或过度顶紧，甚至伺服系统报警无法工作的情况出现，直接影响被加工零件的加工精度和要求。目前数控滚齿机解决该问题主要通过在现有的工件主轴伺服尾顶上增加一套液压、气动或弹性尾顶装置来克服该问题。但该方法存在尾顶顶紧力的输出不准确且调试过程复杂的问题。国家知识产权局于2014年3月26日，公开了一件公开号为CN102500838B，名称为“一种液压泵轴滚齿工装的使用方法”的专利技术专利，该专利技术专利包括夹具体、连接体、支撑套、顶尖、滑套、定位螺钉、定位块、涨套、夹紧块、O型密封圈、塞堵Ⅰ和塞堵Ⅱ，其从根本上解决了液压泵轴滚齿加工中定位精度不高，生产效率低的问题，使产品品质得以提高，更好地适应了液压系统的安装要求；本工艺装备整体性能稳定，适应批量生产的需要；同时由于该装置采用数控控制，工件的装配、拆卸非常方便，大大提高了生产效率。上述现有技术中的尾顶系统，并不能解决机床工件主轴尾顶系统在顶紧工件时，出现工件未顶紧或过度顶紧从而导致尾顶系统报警无法正常工作的问题，影响被加工零件的加工精度和要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本技术提供了一种数控齿轮机工件主轴尾顶系统，本技术的专利技术目的旨在于解决现有技术中，机床工件主轴尾动系统在顶紧工件时出现工件未顶紧或过度顶紧从而导致尾顶系统报警不能正常工作的问题，本技术的尾顶系统及方法可以有效消减或消除被加工工件尺寸大小、顶紧基点不稳定等因素造成的影响，可有效消除因上述原因造成的工件加工不合格的情况。为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术是通过下述技术方案实现的：数控齿轮机工件主轴尾顶系统，包括主轴和尾顶架，其特征在于：还包括伺服驱动机构、输入面板和控制单元，所述伺服驱动机构与尾顶架连接，伺服驱动机构驱动尾顶架沿主轴轴向方向往复运动，并给尾顶架提供顶紧力；所述控制单元与伺服驱动机构的伺服控制器连接，用于采集伺服驱动机构的控制参数；所述输入面板用于输入顶紧力数据，输入面板与控制单元连接，控制单元将输入面板上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服驱动机构驱动尾顶架对工件进行顶紧。所述控制参数包括伺服转矩、位置参数和速度参数。所述控制单元包括用于数据采集、数据交换和数据处理的中央处理器，用于存储数据的数据存储器，用于与伺服驱动机构的伺服控制器和输入面板连接的I/O接口。所述输入面板与数控齿轮机的操作面板集成在一起。所述伺服驱动机构与尾顶架之间通过丝杆驱动，尾顶架螺纹连接在丝杆上，伺服驱动机构驱动丝杆转动，带动尾顶架移动，并给尾顶架提供顶紧力。所述伺服驱动机构与尾顶架支架通过齿轮齿条驱动，齿轮固定在伺服驱动机构的驱动轴上，齿条固定在尾顶架上，齿轮齿条啮合，伺服驱动机构驱动齿轮转动，齿轮驱动齿条移动，带动尾顶架移动，并给尾顶架提供顶紧力。所述伺服驱动机构为伺服电机和伺服放大器，伺服放大器给伺服电机供电，并给尾顶架提供顶紧力。一种适用于本技术尾顶系统的数控齿轮机工件主轴尾顶方法，其特征在于：包括以下步骤：A．设置顶紧区间：根据工件的规格在尾顶架与主轴之间设置顶紧区间，所述顶紧区间指尾顶架预顶紧工件的位置到尾顶架过度顶紧工件的位置所形成的区间；B．预顶紧：根据设置的顶紧区间，控制伺服驱动机构驱动尾顶架到达对工件的预顶紧位置，对工件进行预顶紧；C．顶紧工件：根据工件的规格确定顶紧工件所需的顶紧力，在输入面板内输入该顶紧力，输入面板将该顶紧力数据传输至控制单元，控制单元将输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构的控制参数，控制单元将控制参数传输至伺服驱动机构的伺服控制器，伺服控制器控制伺服驱动机构转动，带动尾顶架顶紧工件；D．检测步骤：控制单元实时采集伺服驱动机构的控制参数，并与顶紧力转换后的控制参数做对比，直至符合输入的顶紧力要求，控制单元控制伺服驱动机构保持，给工件提供持续稳定的顶紧力。还包括异常报警步骤：控制单元实时采集伺服驱动机构的控制参数，当判定伺服驱动机构带动尾顶架在顶紧区间内未达到输入的顶紧力，则判定顶紧异常，进行异常报警。所述控制参数包括伺服转矩、位置参数和速度参数。所述控制单元包括用于数据采集、数据交换和数据处理的中央处理器，用于存储数据的数据存储器，用于与伺服驱动机构的伺服控制器和输入面板连接的I/O接口。与现有技术相比，本技术所带来的有益的技术效果表现在：1、本技术通过控制单元对伺服系统力矩控制的运用，由伺服电机带动传动件产生推力，再对整个尾顶系统进行动态驱动推力检测，并得到尾顶系统自身的传动效率及能提供的输出力范围，再折算到整个机床数控系统中固化，并数据化到控制面板。当被加工零件需要多大的顶紧力，可以直接在面板中直接输入，当顶紧力达到设定值时，工件主轴的尾顶系统进行位置保持。这样就可以不受零件自身尺寸、公差的影响，保证尾顶系统顶紧力的可靠，且不损坏被加工零件，同时速度可调，冲击小，保证被加工零件的加工精度和要求。2、本技术的数控齿轮机工件主轴尾顶系统，体现了各个硬件之间的配合及相互关联，伺服驱动机构给尾顶架提供移动的动力和顶紧力，尾顶架与主轴配合顶紧工件。控制单元采集伺服驱动机构的控制参数，如转矩、位置参数和速度参数，通过转矩可以得出伺服电机给尾顶架施加的顶紧力的大小，通过位置参数可以得出伺服电机转动的行程，从而可以得出顶紧工件时，尾顶架的行程。通过伺服电机的扭矩判断是否符合顶紧力的要求，通过位置参数判定尾顶架的行程是否在顶紧区间内，是否出现过度顶紧的情况。附图说明图1为本技术系统工作原理图；附图标记：1、主轴，2.尾顶架，3、伺服驱动机构，4、控制单元，5、输入面板。具体实施方式实施例1作为本技术一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：数控齿轮机工件主轴尾顶系统，包括主轴1和尾顶架2，还包括伺服驱动机构3、输入面板5和控制单元4，所述伺服驱动机构3与尾顶架2连接，伺服驱动机构3驱动尾顶架2沿主轴1轴向方向往复运动，并给尾顶架2提供顶紧力；所述控制单元4与伺服驱动机构3的伺服控制器连接，用于采集伺服驱动机构3的控制参数；所述输入面板5用于输入顶紧力数据，输入面板5与控制单元4连接，控制单元4将输入面板5上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构3的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服驱动机构3驱动尾顶架2对工件进行顶紧。实施例2作为本技术又一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：数控齿轮机工件主轴尾顶系统，包括主轴1和尾顶架2，还包括伺服驱动机构3、输入面板5和控制单元4，所述伺服驱动机构3与尾顶架2连接，伺服驱动机构3驱动尾顶架2沿主轴1轴向方向往复运动，并给尾顶架2提供顶紧力；所述控制单元4与伺服驱动机构3的伺服控制器连接，用于采集伺服驱动机构3的控制参数；所述输入面板5用于输入顶紧力数据，输入面板5与控制单元4连接，控制单元4将输入面板5上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构3的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控齿轮机工件主轴尾顶系统，包括主轴(1)和尾顶架(2)，其特征在于：还包括伺服驱动机构(3)、输入面板(5)和控制单元(4)，所述伺服驱动机构(3)与尾顶架(2)连接，伺服驱动机构(3)驱动尾顶架(2)沿主轴(1)轴向方向往复运动，并给尾顶架(2)提供顶紧力；所述控制单元(4)与伺服驱动机构(3)的伺服控制器连接，用于采集伺服驱动机构(3)的控制参数；所述输入面板(5)用于输入顶紧力数据，输入面板(5)与控制单元(4)连接，控制单元(4)将输入面板(5)上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构(3)的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服驱动机构(3)驱动尾顶架(2)对工件进行顶紧。

【技术特征摘要】
1.数控齿轮机工件主轴尾顶系统，包括主轴(1)和尾顶架(2)，其特征在于：还包括伺服驱动机构(3)、输入面板(5)和控制单元(4)，所述伺服驱动机构(3)与尾顶架(2)连接，伺服驱动机构(3)驱动尾顶架(2)沿主轴(1)轴向方向往复运动，并给尾顶架(2)提供顶紧力；所述控制单元(4)与伺服驱动机构(3)的伺服控制器连接，用于采集伺服驱动机构(3)的控制参数；所述输入面板(5)用于输入顶紧力数据，输入面板(5)与控制单元(4)连接，控制单元(4)将输入面板(5)上输入的顶紧力数据转换为伺服驱动机构(3)的控制参数，在伺服控制器的作用下，伺服驱动机构(3)驱动尾顶架(2)对工件进行顶紧。2.如权利要求1所述的数控齿轮机工件主轴尾顶系统，其特征在于：所述控制参数包括伺服转矩、位置参数和速度参数。3.如权利要求1所述的数控齿轮机工件主轴尾顶系统，其特征在于：所述控制单元(4)包括用于数据采集、数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，凌爱萍，张学智，罗兴征，
申请(专利权)人：四川普什宁江机床有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51