数字智能反馈螺纹磨削补偿装置制造方法及图纸

一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，在磨床上装有光栅读数装置和校正机构，校正机构是在壳体上装有步进电机，壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠轴向固定，丝杠与步进电机输出轴通过联轴器连接，滚珠丝杠副的螺母周向固定，该螺母与装置在原机床母丝杠螺母上的摆杆相关联；光栅读数装置是安装在磨床主轴处的光栅读数头。对欲加工工件进行动态检测并根据工件的最终精度形成补偿数据输入到反馈校正装置的存储器数据表中，在加工时利用主轴的位置信号调出存储器数据表中对应点的丝杠误差，处理后通过步进电机带动驱动装置带动工作台产生微量轴向移动，校正加工丝杠螺纹精度。它能显著提高滚珠丝杠产品的磨削加工精度，降低废品率，降低成本、提高生产率，提高经济效益；并相应促进其它机械制造水平的提高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Digital intelligent feedback thread grinding compensation device

A digital intelligent feedback thread grinding compensation device, a grating reading device on the machines and correction mechanism, adjustment mechanism is arranged on the shell with a step motor, a casing is provided with a ball screw, a fixed screw axis ball screw, screw and stepper motor output shaft is connected by shaft coupling, ball screw nut week to the fixed, the nut and the device in the original machine female screw nuts swing rod associated; grating reading device is grating reading head installed in the main spindle. For the workpiece was measured according to the final accuracy of the workpiece forming compensation data input to the feedback memory data table correction device, using the position of the main shaft screw error signal out of memory in a data table of the corresponding point in the processing, after processing by the stepping motor drives the driving device drives the worktable to produce micro axial movement. The correction precision of screw thread processing. The utility model can remarkably improve the grinding accuracy of the ball screw products, reduce the reject rate, reduce the cost, raise the productivity, and increase the economic benefit; and accordingly, the other mechanical manufacturing levels are improved correspondingly.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，用于在磨床上磨削 丝杠螺纹时消除误差。技术背景丝杠属于细长轴类零件，刚性很差。为了保证丝杠在使用中具有较高的精 度保持性，实际加工中在粗加工后进行表面淬硬，最后进行精密磨削。磨削加 工过程中磨削热引起的热变形是丝杠加工的重要误差来源之一，这些都增加了 提高丝杠加工精度的难度。为提高零件的加工精度， 一般采用误差预防和误差 补偿两种措施。误差预防就是在加工工艺系统中，从机床、刀具、工艺和材料 等方面考虑尽量减少误差的产生，但随着精度要求的提高，这条途径的难度也 越来越大，精度的提高受到了限制，代价也很大。误差补偿是通过专门设计的 误差补偿系统来校正加工系统中存在的误差，减少误差输出，这是一条经济而 实用的加工途径。但早期的误差补偿方法主要是靠机械校正尺，采用人工补偿 控制。操作人员通过加工后的丝杠误差曲线来修刮和调整机械校正尺，从而达 到误差补偿的目的。虽然这种方法能补偿掉大部分机床的静态几何误差，但对 于周期误差以及局部累积误差则不能有效补偿。激光一光栅反馈校正装置、光 栅一光栅反馈校正装置、容栅一感应同步反馈校正装置以及光栅一磁栅反馈校 正装置等等，虽说能对加工件局部误差进行实时随机修正，也取得了一定的效 果，但由于加工环境恶劣，使得测量系统稳定性受到限制，反馈校正的效果大 打折扣。由于测量系统只是对机床传动链误差进行了测定，对加工过程中磨削 热(或车削热)产生的误差、安装误差、人为操作误差无法测定，也就是说反 馈校正装置只是解决了机床传动链误差的影响，而对其它误差产生的影响没能 很好解决。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，解决在磨 床上磨削丝杠螺纹时难以消除误差的问题。本技术的目的是以如下方式实现的在磨床上装有光栅读数装置和校正机构，校正机构是在壳体上装有步进电机，壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝 杠副的丝杠轴向固定，丝杠与步进电机输出轴通过联轴器连接，滚珠丝杠副的 螺母周向固定，该螺母与装置在原机床母丝杠螺母上的摆杆相关联；光栅读数 装置是安装在磨床主轴处的光栅读数头。利用丝杠激光动态检测仪，对欲加工 工件进行动态检测，并对检测曲线进行分析、编辑、处理，根据工件的最终精 度，形成新的补偿数据文件，将补偿数据输入到反馈校正装置的存储器数据表 中。在反馈加工时，利用主轴编码器提供的位置信号，调出存储器数据表中对 应点的丝杠误差，送至步进电机驱动器，由驱动器驱动步进电机运动。步进电 机输出轴通过带动滚珠丝杠转动，使滚珠丝杠螺母沿导向套上下移动，通过触 点驱动摆杆使原机床母丝杠螺母作微小的附加转动，工作台由此产生微量的轴 向移动，从而达到校正加工丝杠螺纹精度的目的。滚珠丝杠副的螺母前部有顶杆顶在固定于原机床母丝杠螺母上的摆杆的一 面，摆杆的另一面压有弹簧，由顶杆和弹簧的作用使螺母作微小转动，从而达 到校正工作台位移的目的。该数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，只需对欲加工件的检测曲线进行分析、 编辑、处理，根据工件的最终精度，形成新的文件，再将形成新的文件送至反 馈校正装置，以实现消除加工误差的目的。这种反馈校正装置与激光动态检査 仪的信号传输，可用软盘拷贝，也可用传输线传送，十分方便。在实际应用中 表现的主要优点是(1)能显著提高滚珠丝杠产品的磨削加工精度，降低废品 率，从而降低成本、提高生产率，为企业带来较大的经济效益；(2)由于精密 丝杠是各类机械和仪器的传动和定位元件，其产品质量的提高可以使数控机床 的加工精度得到提高，促使整个机械制造水平的普遍提高；(3)可推广应用到 其他类机械零件(如齿轮、蜗轮等)的加工控制当中，为机械产品的精度提高 提供一条有效的途径。附图说明图1是本技术数字智能反馈螺纹磨削补偿装置的结构示意图。 图2是校正机构的简图。具体实施方式参照图l、图2，磨床工作台一端为主轴l，另一端为尾座6，主轴l和尾 座6的顶尖支撑丝杠4，丝杠4端部固定拨叉3与主轴旋转动力连接，丝杠4 侧面有磨床砂轮5用于磨削丝杠4的螺旋槽，床身内装有前支撑10和后支撑 B用于固定磨床母丝杠ll，母丝杠11端部通过挂轮9与动力连接，母丝杠ll 上有丝杠螺母12，螺母12上固定补偿用的摆杆8，在磨床上装有光栅读数装置 2和校正机构7，光栅读数装置2是安装在磨床主轴1处的光栅读数头，可以检 测主轴1的转动角度；校正机构7是在与床身固定的壳体上装有步进电机15， 壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠17轴向固定，丝杠17与步进电机 15输出轴通过十字滑块联轴器16连接，滚珠丝杠副的螺母18周向固定，该螺 母18前部有顶杆19顶在固定于原机床母丝杠螺母12上摆杆8的一面，摆杆8 的另一面压有弹簧20，另有螺纹磨床数字反馈装置14用于处理数据及输出步 进电机15驱动电源，通过信号线和电机驱动线连接光栅读数装置2和步进电机 15。权利要求1、一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，在磨床上装有光栅读数装置和校正机构，其特征在于校正机构(7)是在壳体上装有步进电机(15)，壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠(17)轴向固定，丝杠(17)与步进电机(15)输出轴通过联轴器(16)连接，滚珠丝杠副的螺母(18)周向固定，该螺母(18)与装置在原机床母丝杠螺母(12)上的摆杆(8)相关联；光栅读数装置(2)是安装在磨床主轴(1)处的光栅读数头。2、 根据权利要求1所述的数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，其特征在于: 滚珠丝杠副的螺母(18)前部有顶杆(19)顶在固定于原机床母丝杠螺母(12) 上摆杆(8)的一面，摆杆(8)的另一面压有弹簧(20)。专利摘要一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，在磨床上装有光栅读数装置和校正机构，校正机构是在壳体上装有步进电机，壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠轴向固定，丝杠与步进电机输出轴通过联轴器连接，滚珠丝杠副的螺母周向固定，该螺母与装置在原机床母丝杠螺母上的摆杆相关联；光栅读数装置是安装在磨床主轴处的光栅读数头。对欲加工工件进行动态检测并根据工件的最终精度形成补偿数据输入到反馈校正装置的存储器数据表中，在加工时利用主轴的位置信号调出存储器数据表中对应点的丝杠误差，处理后通过步进电机带动驱动装置带动工作台产生微量轴向移动，校正加工丝杠螺纹精度。它能显著提高滚珠丝杠产品的磨削加工精度，降低废品率，降低成本、提高生产率，提高经济效益；并相应促进其它机械制造水平的提高。文档编号G05B19/404GK201012415SQ200720017758公开日2008年1月30日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日专利技术者刘宪银, 宋现春, 李保民, 王兆坦 申请人:山东济宁博特精密丝杠有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字智能反馈螺纹磨削补偿装置，在磨床上装有光栅读数装置和校正机构，其特征在于：校正机构（７）是在壳体上装有步进电机（１５），壳体内装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠（１７）轴向固定，丝杠（１７）与步进电机（１５）输出轴通过联轴器（１６）连接，滚珠丝杠副的螺母（１８）周向固定，该螺母（１８）与装置在原机床母丝杠螺母（１２）上的摆杆（８）相关联；光栅读数装置（２）是安装在磨床主轴（１）处的光栅读数头。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆坦，宋现春，刘宪银，李保民，
申请(专利权)人：山东济宁博特精密丝杠有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]