本发明专利技术涉及一种三偏心蝶阀跟随磨削装置及方法，装置包括机床横梁、床鞍、磨削主轴机构、滑座、X轴传动机构、B轴摆角驱动机构、Z轴传动机构、转盘式锁紧机构；机床横梁固定安装在机床的立柱上，位于机床工作台一侧上方；床鞍通过水平直线导轨与机床横梁连接；床鞍由X轴传动机构传动，在横梁上做水平方向运动；磨削主轴机构通过直线导轨与滑座相连，磨削主轴机构由Z轴传动机构传动，在滑座上做上下运动；转盘式锁紧机构连接于滑座中部与床鞍之间，转盘式锁紧机构的中心为滑座摆动的B轴旋转中心，B轴摆角驱动机构连接于滑座上端部和床鞍之间。本发明专利技术提高了工件的磨削精度和磨削效率。本发明专利技术提高了工件的磨削精度和磨削效率。本发明专利技术提高了工件的磨削精度和磨削效率。
【技术实现步骤摘要】
一种三偏心蝶阀跟随磨削装置及方法
[0001]本专利技术属于机床
，涉及磨削机床，具体涉及一种三偏心蝶阀跟随磨削装置及方法。
技术介绍
[0002]三偏心蝶阀作为一种新兴的高性能阀门，在各个行业的应用越来越广，此种阀门具有密封性能良好、开启阻力小、补偿磨损、关闭自锁等一系列优点。但是这种阀门的密封面的形状尺寸和表面质量是影响密封性能的关键因素，密封面的高质量加工也一直是各厂家的难点。
[0003]三偏心蝶阀的密封圈如图10所示，图中圆锥面D2*b的轴线与圆柱面D1*B的轴线有一个夹角a；圆柱面D1*B是安装面，圆锥面D2*b是密封面，圆锥面D2*b沿径向偏离一个距离H。
[0004]目前三偏心蝶阀的加工方式为先进行车削，然后再磨削，传统磨削加工方式采用俩轴插补形式加工，会出现频繁的进刀、出刀动作，不利于精度保证和无效磨削时间过长。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种三偏心蝶阀跟随磨削装置及方法采用该装置及方法可提高工件的磨削精度和磨削效率。
[0006]本专利技术的上述目的通过如下技术方案来实现：
[0007]一种三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：包括机床横梁、床鞍、磨削主轴机构、滑座、X轴传动机构、B轴摆角驱动机构、Z轴传动机构、转盘式锁紧机构；
[0008]所述机床横梁固定安装在机床的立柱上，位于机床工作台一侧上方；
[0009]所述床鞍通过水平直线导轨与机床横梁连接；床鞍由X轴传动机构传动，在横梁上做水平方向运动；磨削主轴机构通过直线导轨与滑座相连，磨削主轴机构由Z轴传动机构传动，在滑座上做上下运动；所述转盘式锁紧机构连接于滑座中部与床鞍之间，转盘式锁紧机构的中心为滑座摆动的B轴旋转中心，所述B轴摆角驱动机构连接于滑座上端部和床鞍之间。
[0010]进一步的：所述B轴摆角驱动机构包括摆角驱动伺服电机、减速器、B轴丝杠、丝杠连接座、丝杠支架、丝杠螺母座、螺母座支架；所述摆角驱动伺服电机的输出端连接减速器，减速器的输出端通过联轴器连接B轴丝杠的一端；B轴丝杠通过轴承穿装于丝杆连接座内，丝杆连接座的外部两侧设置有同心的轴头A，轴头A垂直于B轴丝杠，两侧轴头A通过轴承可转动式支撑在丝杠支架上，丝杠支架与床鞍固定连接；丝杠螺母座与B轴丝杠连接，在丝杠螺母座的外部两侧设置有同心的轴头B，轴头B垂直于B轴丝杠，两侧轴头B通过轴承可转动式支撑在螺母座支架上，螺母座支架与滑座固定连接。
[0011]更进一步的：所述丝杠支架由丝杠支架主体及丝杠支架盖两部分构成：在丝杠支架主体上设置有U型槽，所述丝杠支架盖通过螺钉固定安装在U型槽的开口端，使两者之间
构成方形安装腔，在U型槽的底部及丝杠支架盖上设置有同轴的轴头安装孔；所述丝杠连接座置于方形安装腔内，两侧的轴头A分别通过轴承安装在两侧的轴头安装孔内。
[0012]更进一步的：所述螺母座支架由螺母座支架主体及螺母座支架盖两部分构成：在螺母座支架主体上设置有U型槽，所述螺母座支架盖通过螺钉固定安装在U型槽的开口端，使两者之间构成方形安装腔，在U型槽的底部及螺母座支架盖上设置有同轴的轴头安装孔；所述丝杠螺母座置于方形安装腔内，两侧的轴头B分别通过轴承安装在两侧的轴头安装孔内。
[0013]更进一步的：在床鞍的侧面位于滑座处于竖直位的两侧各安装有左行程开关支架和右行程开关支架，在两行程开关支架上分别安装有左限位行程开关和右限位行程开关；在螺母座支架的下端通过开关触块锁紧压块固定安装有开关触块；在滑座转动至左限位位置，所述开关触块与左限位行程开关接触，在滑座转动至右限位位置，所述开关触块与右限位行程开关接触。
[0014]进一步的：所述转盘式锁紧机构包括中心轴、旋转导轨、下导轨、上导轨、角度编码器；
[0015]所述中心轴为法兰轴，与床鞍的侧面固定连接，所述角度编码器的壳体部分与中心轴同轴固定连接；所述角度编码器的转轴部分安装在滑座的B轴旋转中心位置、且与滑座固定连接；
[0016]所述旋转导轨为设置有中心孔的盘状旋转体结构，旋转导轨的外圆面由大直径段和小直径段构成；所述旋转导轨通过轴承套装在中心轴外部，旋转导轨与滑座固定连接；所述下导轨和上导轨整体均为环形状，所述下导轨和上导轨均以间隙配合的方式分别套装在旋转导轨的大直径段外和小直径段外，下导轨和上导轨通过螺钉与床鞍一体连接；在上导轨上沿圆周方向设置有多个锁紧机构安装孔，锁紧机构安装孔为与上导轨的后端面连通的盲孔，在锁紧机构安装孔的孔口端安装有油缸盖，在每处锁紧机构安装孔内安装有一个活塞杆，在活塞杆上的中段位置设置有活塞环，活塞环以油密封的方式与锁紧机构安装孔的孔壁导向配合；活塞环的后端面与油缸盖内端面之间形成解锁油腔；活塞环活塞杆的后段与油缸盖上的中心孔以油密封的方式形成滑动配合，在活塞杆的前段上套装有锁紧压簧，锁紧压簧的两端分别压紧活塞环的前端面和锁紧机构安装孔的孔底面；在上导轨内部设置有油道，油道连通解锁油腔，油道的进出油口与机床的供油管路连接。
[0017]更近一步的：在中心法兰轴外端同轴固定连接有支撑套筒，支撑套以间隙配合的方式插入到滑座上设置的B轴旋转中心孔内，支撑套筒的端部同轴固定有光栅连接板，角度编码器的壳体部分设置在支撑套筒内、并与光栅连接板的内端面固定连接，角度编码器的转轴部分穿过光栅连接板的内孔、并与固定在B轴旋转中心孔端的挡盖固定连接。
[0018]更进一步的：在旋转导轨内部设置有油道，油道的进出油口与机床的供油管路连接，该油道连通旋转导轨的后端面，使旋转导轨的后端面与磨削床鞍的侧面对应部位之间形成油雾润滑区。
[0019]进一步的：所述X轴传动机构和Z轴传动机构均由伺服电机驱动的丝杆螺母传动机构。
[0020]一种三偏心蝶阀跟随磨削方法，其特征在于：采用上述三偏心蝶阀跟随磨削装置，在对三偏心蝶阀的密封面进行磨削加工的过程中，磨削主轴机构在Z轴传动机构的驱动下
跟随工作台的C轴运动，C轴做速度控制，给定转速并匀速旋转；Z轴每隔一小时间段读取当前C轴角度坐标，通过当前角度运算出Z轴下一时间段的位置坐标；采用如下表达式：
[0021]#Z＝[[#R*[SIN[#A]+1]/TAN[#B]]/[SIN[#A]+1/[TAN[#B]*TAN[#C]]]][0022]其中，#Z：Z轴坐标，#R：工件半径；#A：C轴的角度变量；#B：工件密封面的圆锥倾角； #C：工件密封面的斜切面角度，即工件密封面的轴线与工件安装面的轴线夹角a。
[0023]本专利技术具有的优点和积极效果：
[0024]1、本专利技术采用了B轴转角功能，机床在磨削锥面时可不采用传统的插补磨削方法，B轴摆角驱动机构按照工件锥度要求，带动滑座、Z轴传动机构、磨削主轴机构一体旋转定位后，只需移动Z轴一个坐标即可完成对锥面的磨削，避免了传统插补磨削方法中由于各坐标轴动态响应特性的差别和运动精度的差别所产生的磨削误差，可得到更高的磨削形状精度和磨削表面质量。
[0025]2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：包括机床横梁、床鞍、磨削主轴机构、滑座、X轴传动机构、B轴摆角驱动机构、Z轴传动机构、转盘式锁紧机构；所述机床横梁固定安装在机床的立柱上，位于机床工作台一侧上方；所述床鞍通过水平直线导轨与机床横梁连接；床鞍由X轴传动机构传动，在横梁上做水平方向运动；磨削主轴机构通过直线导轨与滑座相连，磨削主轴机构由Z轴传动机构传动，在滑座上做上下运动；所述转盘式锁紧机构连接于滑座中部与床鞍之间，转盘式锁紧机构的中心为滑座摆动的B轴旋转中心，所述B轴摆角驱动机构连接于滑座上端部和床鞍之间。2.根据权利要求1所述的三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：所述B轴摆角驱动机构包括摆角驱动伺服电机、减速器、B轴丝杠、丝杠连接座、丝杠支架、丝杠螺母座、螺母座支架；所述摆角驱动伺服电机的输出端连接减速器，减速器的输出端通过联轴器连接B轴丝杠的一端；B轴丝杠通过轴承穿装于丝杆连接座内，丝杆连接座的外部两侧设置有同心的轴头A，轴头A垂直于B轴丝杠，两侧轴头A通过轴承可转动式支撑在丝杠支架上，丝杠支架与床鞍固定连接；丝杠螺母座与B轴丝杠连接，在丝杠螺母座的外部两侧设置有同心的轴头B，轴头B垂直于B轴丝杠，两侧轴头B通过轴承可转动式支撑在螺母座支架上，螺母座支架与滑座固定连接。3.根据权利要求2所述的三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：所述丝杠支架由丝杠支架主体及丝杠支架盖两部分构成：在丝杠支架主体上设置有U型槽，所述丝杠支架盖通过螺钉固定安装在U型槽的开口端，使两者之间构成方形安装腔，在U型槽的底部及丝杠支架盖上设置有同轴的轴头安装孔；所述丝杠连接座置于方形安装腔内，两侧的轴头A分别通过轴承安装在两侧的轴头安装孔内。4.根据权利要求2所述的三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：在床鞍的侧面位于滑座处于竖直位的两侧各安装有左行程开关支架和右行程开关支架，在两行程开关支架上分别安装有左限位行程开关和右限位行程开关；在螺母座支架的下端通过开关触块锁紧压块固定安装有开关触块；在滑座转动至左限位位置，所述开关触块与左限位行程开关接触，在滑座转动至右限位位置，所述开关触块与右限位行程开关接触。5.根据权利要求1所述的三偏心蝶阀跟随磨削装置，其特征在于：所述转盘式锁紧机构包括中心轴、旋转导轨、下导轨、上导轨、角度编码器；所述中心轴为法兰轴，与床鞍的侧面固定连接，所述角度编码器的壳体部分与中心轴同轴固定连接；所述角度编码器的转轴部分安装在滑座的B轴旋转中心位置、且与滑座固定连接；所述旋转导轨为设置有中...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘盛梁，付耀华，孙英英，孙长兴，
申请(专利权)人：天津林凯数控机床有限公司，
类型：发明
国别省市：
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