一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法，包括磨床壳体，磨床壳体内设置有工作模块，工作模块内安装有工件旋转分度轴，工件旋转分度轴内的分度轴主壳体正上方通过转台轴承转动设置有分度轴输出面板，分度轴主壳体与分度轴输出面板之间设置有刹车限位模块和角度反馈模块，通过设置刹车限位模块对分度轴输出面板进行限位，在加工过程中避免工件偏移，同时防止在电气供应意外断开时发生碰撞，保护了设备与工件，通过设置角度反馈模块提供闭环数据监控对比并进行误差修正，极大的提高的偏转精度，进而保证了工件的打磨加工精度。打磨加工精度。打磨加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法


[0001]本专利技术涉及数控磨床
，具体为一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法。

技术介绍

[0002]外圆磨削主要在外圆磨床上进行，用以磨削轴类工件的外圆柱、外圆锥和轴肩端面；内圆磨床主要用于零件内孔、端面磨削，保证内孔与端面的精度，而磨削内圆孔的设备又分为大内孔，小内孔及微小内孔。在对内孔进行打磨的过程中，如果需要加工出带有特定角度的锥孔，则需要通过数控铣床螺旋铣削内锥孔，这种加工方式加工出来的内孔粗糙，精度很低，难以满足高精度要求的应用场合，还有一种方式是利用数控KM头，通过增加一个V轴，或者是把主轴的轴向移动转化为径向移动的刀锋装置，进行两轴移动加工锥孔，这种加工方式相较于前者精度有所提高，但是仍不足以达到微米级的精度，双轴移动配合进给产生的误差也相对较大，所以为提高精度，考虑使用数控磨床来磨削这种锥形内孔。
[0003]专利公开号为CN212824566U的技术公开了一种六轴数控内外圆复合磨床，该复合磨床通过六轴的结构件设置，实现内圆和外圆的磨削，同时可以满足粗磨和精磨的要求，磨削精度高；在第二Z轴电主轴平移机械结构件的加入之后，能够提高整个磨内圆削加工的深度和扩大加工圆锥角的角度范围；本申请能够在一次装夹的生产过程中实现内圆、外圆、内锥孔、外锥面、端面的一次性磨削结果，通过加装超高速主轴可以磨削3MM
‑
1MM的小微内孔；同时通过创新的软件设计，达到粗磨和精磨自动修整砂轮和自动补偿砂轮磨损量的目的，自动测量工件，软件自动识别在线测量结果，但是该技术中工件的夹持固定结构无法偏转角度，不能对锥孔进行高精度加工打磨。为此，我们在该型磨床的基础上，提供一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种自动调整工件角度的数控磨床结构及其工作方法，对工件进行角度偏转，进而进行锥孔的打磨加工，偏转结构的设计与闭环反馈逻辑的结合保证角度偏转能够达到极高精度。
[0005]本专利技术所解决的技术问题为：
[0006](1)通过设置谐波减速器带动分度轴输出面板发生偏转，从而带动工件偏转，设置刹车限位模块，使工件在加工时不会发生自主偏移或在电气供应突然断开时能够自动抱合形成保护，防止发生碰撞，谐波减速器的高减速比使工件的角度偏转达到较高精度；
[0007](2)通过数控面板对角度参数进行设定，并根据减速比换算出伺服电机的旋转圈数，利用伺服电机自带编码器进行控制，同时，利用设置的监测反馈编码器进行实时角度监测比对，并对误差进行修正，最终使偏差角度达到极高精度。
[0008]本专利技术可以通过以下技术方案实现：一种自动调整工件角度的数控磨床结构，包括磨床壳体，磨床壳体内设置有工作模块，工作模块内安装有工件旋转分度轴，工件旋转分
度轴内的分度轴主壳体正上方通过转台轴承转动设置有分度轴输出面板，分度轴主壳体与分度轴输出面板之间设置有刹车限位模块和角度反馈模块。
[0009]本专利技术的进一步技术改进在于：分度轴输出面板的角度转动通过其底部设置的谐波减速器和伺服电机提供，伺服电机的输出轴与谐波减速器内的波发生固定连接，分度轴输出面板与谐波减速器内的减速器柔轮固定连接。
[0010]本专利技术的进一步技术改进在于：刹车限位模块包括同轴心固定设置在分度输出面板底部的固定套筒，固定套筒的外侧同轴心设置有刹车活塞，刹车活塞与分度轴主壳体滑动配合，刹车活塞的底部设置有刹车筒夹口支持圈，刹车活塞一侧固定有刹车筒夹，刹车筒夹口支持圈与刹车筒夹滑动配合。
[0011]本专利技术的进一步技术改进在于：刹车活塞与刹车筒夹口支持圈之间设置若干个支撑弹簧，支撑弹簧的两端分别与刹车活塞与刹车筒夹口支持圈进行固定。
[0012]本专利技术的进一步技术改进在于：分度轴主壳体的底部竖直方向上和水平方向上分别设置有第一进气孔和第一进气通道，第一进气孔和第一进气通道连通，第一进气通道的一侧使用螺钉进行封堵，另一侧通向刹车活塞的顶部。
[0013]本专利技术的进一步技术改进在于：角度反馈模块包括监测反馈编码器、数控面板和伺服电机自带编码器，监测反馈编码器由编码器固定盘和编码器读数盘组成，编码器固定盘同轴心固定安装在分度轴主壳体的顶部，编码器读数盘设置在编码器固定盘的正上方并与固定套筒固定连接，数控面板与监测反馈编码器和伺服电机自带编码器通信连接。
[0014]本专利技术的进一步技术改进在于：刹车筒夹口支持圈的内侧设置为楔形结构，刹车筒夹为弹性构件且其下部外侧也设置为楔形结构，且两者的楔形结构的坡比相匹配。
[0015]本专利技术的进一步技术改进在于：刹车筒夹为弹性构件，刹车筒夹的顶端与刹车活塞固定连接且与刹车筒夹的上部外侧壁与刹车活塞的内侧壁之间设有间隙。
[0016]本专利技术的进一步技术改进在于：减速器安装底座的顶部和侧壁、刹车活塞的侧壁和固定套筒的侧壁上均开设有O型密封槽并在其内设置有O型密封圈。
[0017]一种自动调整工件角度的数控磨床结构的工作方法，具体如下：
[0018]S1：初始状态下：刹车活塞在支撑弹簧的弹力作用下处于被顶起状态，刹车筒夹下部外侧与刹车筒夹口支持圈内侧发生挤压，最终使刹车筒夹对挤压固定套筒进行抱合，在两者摩擦力作用下，此时的分度轴输出面板位置被限定；
[0019]S2：限定解除状态：向第一进气孔内通入压强为预设值的气体，气体经过第一进气通道作用在刹车活塞的顶部并对其施加向下的压力，刹车活塞向下移动，使刹车筒夹解除对挤压固定套筒的抱合，此时的分度轴输出面板位置限定被解除；
[0020]S3:旋转监测状态：启动伺服电机，通过谐波减速器减速后，使分度轴输出面板发生转动，转动过程中，监测反馈编码器进行实时的角度监测；
[0021]S4:实时比对反馈：当实际偏转角度与设定的角度参数达到一致时，立即断开气体供应并停止伺服电机的转动，完成角度偏转；当伺服电机达到设定的转动圈数时，实际的偏转角度并未达到设定的角度参数时，数控面板根据两者差值对伺服电机输出端的旋转圈数进行自动修正。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0023]1、通过设置大减速传动比的谐波减速器和转台轴承带动分度轴输出面板发生偏
转，从而带动工件偏转，有利于提高角度的偏转精度，设置刹车限位模块，且在自然状态下，刹车活塞在支撑弹簧的弹力作用下处于被顶起状态，刹车筒夹下部外侧与刹车筒夹口支持圈内侧发生挤压，最终使刹车筒夹对挤压固定套筒进行抱合，在两者摩擦力作用下，此时的分度轴输出面板位置被限定，使工件在加工时不会发生自主偏移或在电气供应突然断开时，能够自动抱合形成保护，使分度轴输出面板位置不变，不会因发生碰撞而损坏工件和磨床设备。
[0024]2、向第一进气孔内进行供气后，气体经过第一进气通道作用在刹车活塞的顶部并对其施加向下的压力，在压力作用下，刹车筒夹与固定套筒解除抱合状态，分度轴输出面板带动工件进行角度偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动调整工件角度的数控磨床结构，包括磨床壳体(1)，磨床壳体(1)内设置有工作模块(3)，其特征在于，工作模块(3)内安装有工件旋转分度轴(5)，工件旋转分度轴(5)内的分度轴主壳体(501)正上方通过转台轴承(502)转动设置有分度轴输出面板(503)，分度轴主壳体(501)与分度轴输出面板(503)之间设置有刹车限位模块和角度反馈模块。2.根据权利要求1所述的一种自动调整工件角度的数控磨床结构，其特征在于，分度轴输出面板(503)的角度转动通过其底部设置的谐波减速器(506)和伺服电机(507)提供，伺服电机(507)的输出轴与谐波减速器(506)内的波发生器(5061)固定连接，分度轴输出面板(503)与谐波减速器(506)内的减速器柔轮(5063)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种自动调整工件角度的数控磨床结构，其特征在于，刹车限位模块包括同轴心固定设置在分度轴输出面板(503)底部的固定套筒(508)，固定套筒(508)的外侧同轴心设置有刹车活塞(511)，刹车活塞(511)与分度轴主壳体(501)滑动配合，刹车活塞(511)的底部设置有刹车筒夹口支持圈(516)，刹车活塞(511)一侧固定有刹车筒夹(512)，刹车筒夹口支持圈(516)与刹车筒夹(512)滑动配合。4.根据权利要求3所述的一种自动调整工件角度的数控磨床结构，其特征在于，刹车活塞(511)与刹车筒夹口支持圈(516)之间设置若干个支撑弹簧(515)，支撑弹簧(515)的两端分别与刹车活塞(511)和刹车筒夹口支持圈(516)进行固定。5.根据权利要求4所述的一种自动调整工件角度的数控磨床结构，其特征在于，分度轴主壳体(501)的底部竖直方向上和水平方向上分别设置有第一进气孔(513)和第一进气通道(514)，第一进气孔(513)和第一进气通道(514)连通，第一进气通道(514)的一侧使用螺钉进行封堵，另一侧通向刹车活塞(511)的顶部。6.根据权利要求1所述的一种自动调整工件角度的数控磨床结构，其特征在于，角度反馈模块包括监测反馈编码器、数控面板(2)和伺服电机(507)自带编码器，监测反馈编码器由编码器固定盘(509)和编码器读数盘(510)组成，编码器固定盘(509)同轴心固定安装在分度轴主壳体(501)的顶部，编码器读数盘(510)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡功明，胡俊卿，杨洋，
申请(专利权)人：芜湖美杰特数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：