一种用于凸轮轴端面的卧式超精机及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，用于超精加工凸轮轴的偏心端面，包括PLC控制器，以及定位装夹机构、往复摆动机构和超精机构；定位装夹机构，具有两个转动端，所述凸轮轴被卧式的定位在两个转动端之间；往复摆动机构，与一转动端传动连接并驱使凸轮轴转动；超精机构，包括超精轮，砂带，振动头和振动电机，所述振动头与振动电机偏心连接，所述超精轮朝向所述偏心端面；砂带放卷机构，用于驱动砂带一端放带，另一端收卷；移动机构，所述超精机构固定在移动机构上，所述移动机构驱动超精机构行进；PLC控制器，包括自动控制模块，所述自动控制模块控制移动机构、超精机构和砂带放卷机构到达设定位置，提高打磨效果。提高打磨效果。提高打磨效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于凸轮轴端面的卧式超精机及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及汽车零部件加工
，具体涉及一种用于凸轮轴端面的卧式超精机及其加工工艺。

技术介绍

[0002]目前，台阶式偏心轴类零件在机械加工中，因其偏心，需要专门的顶尖结构进行定位装夹才可实现台阶端面的抛光精加工，而且抛光所用的抛光物为砂轮，因砂轮的硬度较大，且砂轮内部含有杂质，在使用时，不仅影响抛光精度，而且严重时还会破坏台阶式偏心轴类零件，造成台阶式偏心轴类零件报废不能使用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，保证对偏心轴类零件的端面打磨效果。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，用于超精加工凸轮轴的偏心端面，包括PLC控制器，以及与PLC控制器连接的定位装夹机构、往复摆动机构和超精机构；
[0005]定位装夹机构，具有两个相对设置的转动端，所述凸轮轴被卧式的定位在两个转动端之间；
[0006]往复摆动机构，与一转动端传动连接并驱使凸轮轴转动；
[0007]超精机构，包括超精轮，张紧在超精轮上的砂带，配合在超精轮端面上的振动头和振动电机，所述振动头与振动电机偏心连接，所述超精轮的工作端面朝向所述偏心端面；
[0008]砂带放卷机构，用于驱动砂带一端放带，另一端收卷；
[0009]移动机构，所述超精机构固定在移动机构上，所述移动机构驱动所述超精机构沿凸轮轴轴向行进；
[0010]PLC控制器，包括手动控制模块和自动控制模块，所述手动控制模块和自动控制模块通过手动/自动开关与PLC控制器连接，所述手动控制模块和自动控制模块可选择的与移动机构、超精机构和砂带放卷机构形成控制连接，所述自动控制模块控制移动机构、超精机构和砂带放卷机构到达设定位置。
[0011]进一步，所述手动控制模块包括子参数控制单元，通过所述子参数控制单元调控子参数，所述子参数指的是移动机构进给量、砂带放带速度、砂带收卷速度、以及振动电机频率；
[0012]所述自动控制模块包括多个自动控制存储单元，通过多个所述自动控制存储单元应对不同尺寸的凸轮轴调控，每个所述自动控制存储单元存储有移动机构进给量、砂带放带速度、砂带收卷速度、以及振动电机频率参数。
[0013]进一步，所述PLC控制还包括多个数据存储模块和匹配模块，所述存储模块内储存凸轮轴的偏心台阶数据，包括偏心台阶的厚度范围、偏心距范围和半径范围，所述匹配模块
接收凸轮轴的尺寸数据并与自动控制存储单元匹配。
[0014]进一步，所述振动电机通过电机架固定，所述电机架的两侧设有弹簧片，所述振动头悬挂在弹簧片端部，所述振动头包括振动架，上下布置在振动架上的从动轮组和支承轮组，所述超精轮布置于振动架中部，所述支承轮组与超精轮可转动的接触，所述砂带张紧在从动轮组上并经过支承轮组。
[0015]进一步，所述往复摆动机构包括驱动电机，设于驱动电机输出端上的曲柄结构，以及设于曲柄结构端部的齿条，所述齿条被限位在水平面上行进，一所述转动端外圈与齿条啮合传动。
[0016]进一步，所述移动机构指得是丝杆模组，以及布置在丝杆模组两侧的滑轨滑块，所述滑块上固定有移动板，所述超精机构安装于移动板上。
[0017]进一步，所述定位装夹机构还包括调节板和固定板，两个所述转动端构成在调节板的上方，且所述调节板上设有沿移动机构垂向布置的调节槽，通过调节板调整偏心端面与超精轮的相对角度。
[0018]进一步，所述砂带放卷机构包括：
[0019]卷带电机，设于振动电机的后部上方，
[0020]放带盘，设于振动电机的前部上方，
[0021]至少两个张紧轮，关于振动电机上下布置，所述卷带电机动作并驱动砂带从放带盘上伸出。
[0022]一种用于凸轮轴端面的卧式超精机的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0023]A.预处理：利用凸轮轴一端形成凸键，在一转动端上设置键槽并与凸轮轴传动配合；在凸轮轴另一端攻孔，在一转动端上布置顶尖并与凸轮轴另一端定位；
[0024]B.定位装夹：调整调节板位置，校正凸轮轴的偏心端面与超精轮端面的平行，校正超精轮的边缘靠近凸轮轴的次大外径轨迹；
[0025]C.预运行：通过PLC控制器的自动控制模块调控，根据凸轮轴尺寸选择自动控制存储单元，PLC控制器控制移动机构进给，直至超精轮到达偏心端面前部，PLC控制器控制卷带电机转速在650～1100mm/min，PLC控制器控制放带盘转速在450～600mm/min，PLC控制器控制振动电机延时启动0.2s，并控制振动电机频率为12～20HZ，PLC控制器控制驱动电机转速保持在1000～1500r/min，移动机构保持原位2秒，直至振动头在弹簧片控制下达到稳定频率；
[0026]D.超精加工：PLC控制器控制移动机构继续进给直至超精轮与偏心端面接触，控制进给位置在0.47mm，超精轮持续抛光0.4分钟；
[0027]F.下料：PLC控制器控制移动模组快退至初始位置，且砂带放卷机构停止工作，并控制驱动电机减速至停止，移动顶尖，完成凸轮轴加工。
[0028]进一步，还包括步骤C1，通过PLC控制器的手动控制模块调控，PLC控制器控制卷带电机转速在2000mm/min，PLC控制器控制放带盘转速在800～1000mm/min，PLC控制器控制驱动电机转速保持在1100r/min。
[0029]进一步，所述砂带放卷机构上布置有压力传感器，所述压力传感器与PLC控制器连接，所述压力传感器与砂带接触，所述压力传感器检测砂带张紧程度，并通过PLC控制器控制放带速度和收带速度。
[0030]进一步，在步骤C中，通过PLC控制器的手动控制模块调控，用户输入凸轮轴尺寸数据，并通过子参数控制单元调控参数，
[0031]且所述PLC控制器导入对应尺寸的自动控制存储单元的预设参数，若调控参数超出预设参数的最大值，则PLC控制器报警提示。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：通过定位装夹机构将凸轮轴以卧式可转动的定位，超精机构与凸轮轴同向的设置在其一侧，凸轮轴由往复摆动机构驱动转动，超精轮由移动机构驱动并与偏心端面接触，在超精加工过程中，砂带放卷机构控制规律的卷动砂带，使得砂带的新旧替换，保持与偏心端面作用的砂带更新，保证超精加工效果，同时，振动头与振动电机偏心连接，使得振动头小幅度并高频率的振荡，进而实现对偏心端面的超精加工，并且，振动头与振动电机之间还设有弹簧片，通过弹簧片控制振动头的频率和幅度；
[0033]移动机构、往复摆动机构和超精机构均与PLC控制器连接，上述的加工参数均通过PLC控制器集成在屏幕终端一次设定，实现凸轮轴的偏心端面的精密全自动化加工；
[0034]在PLC控制器终端上设置手动控制模块和自动控制模块，自动控制模块内储存有预设参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，用于超精加工凸轮轴(1)的偏心端面(1.1)，其特征在于，包括PLC控制器(2)，以及与PLC控制器(2)连接的定位装夹机构(3)、往复摆动机构(4)和超精机构(5)；定位装夹机构(3)，具有两个相对设置的转动端(3.1)，所述凸轮轴(1)被卧式的定位在两个转动端(3.1)之间；往复摆动机构(4)，与一转动端(3.1)传动连接并驱使凸轮轴(1)转动；超精机构(5)，包括超精轮(5.1)，张紧在超精轮(5.1)上的砂带(8)，配合在超精轮(5.1)端面上的振动头(5.2)和振动电机(5.3)，所述振动头(5.2)与振动电机(5.3)偏心连接，所述超精轮(5.1)的工作端面朝向所述偏心端面(1.1)；砂带放卷机构(6)，用于驱动砂带(8)一端放带，另一端收卷；移动机构(7)，所述超精机构(5)固定在移动机构(7)上，所述移动机构(7)驱动所述超精机构(5)沿凸轮轴(1)轴向行进；PLC控制器(2)，包括手动控制模块(2.1)和自动控制模块(2.2)，所述手动控制模块(2.1)和自动控制模块(2.2)通过手动/自动开关与PLC控制器(2)连接，所述手动控制模块(2.1)和自动控制模块(2.2)可选择的与移动机构(7)、超精机构(5)和砂带放卷机构(6)形成控制连接，所述自动控制模块(2.2)控制移动机构(7)、超精机构(5)和砂带放卷机构(6)到达设定位置。2.根据权利要求1所述的一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，其特征在于：所述手动控制模块(2.1)包括子参数控制单元(2.11)，通过所述子参数控制单元(2.11)调控子参数，所述子参数指的是移动机构(7)进给量、砂带(8)放带速度、砂带(8)收卷速度、以及振动电机(5.3)频率；所述自动控制模块(2.2)包括多个自动控制存储单元(2.21)，通过多个所述自动控制存储单元(2.21)应对不同尺寸的凸轮轴(1)调控，每个所述自动控制存储单元(2.21)存储有移动机构(7)进给量、砂带(8)放带速度、砂带(8)收卷速度、以及振动电机(5.3)频率参数。3.根据权利要求2所述的一种用于凸轮轴端面的卧式超精机的加工工艺，其特征在于：所述PLC控制还包括多个数据存储模块(2.3)和匹配模块(2.4)，所述存储模块内储存凸轮轴(1)的偏心台阶数据，包括偏心台阶的厚度范围、偏心距范围和半径范围，所述匹配模块(2.4)接收凸轮轴(1)的尺寸数据并与自动控制存储单元(2.21)匹配。4.根据权利要求1所述的一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，其特征在于：所述振动电机(5.3)通过电机架(5.4)固定，所述电机架(5.4)的两侧设有弹簧片(5.5)，所述振动头(5.2)悬挂在弹簧片(5.5)端部，所述振动头(5.2)包括振动架(5.8)，上下布置在振动架(5.8)上的从动轮组(5.6)和支承轮组(5.7)，所述超精轮(5.1)布置于振动架(5.8)中部，所述支承轮组(5.7)与超精轮(5.1)可转动的接触，所述砂带(8)张紧在从动轮组(5.6)上并经过支承轮组(5.7)。5.根据权利要求1所述的一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，其特征在于：所述往复摆动机构(4)包括驱动电机(4.1)，设于驱动电机(4.1)输出端上的曲柄(4.22)结构(4.2)，以及设于曲柄(4.22)结构(4.2)端部的齿条(4.3)，所述齿条(4.3)被限位在水平面上行进，一所述转动端(3.1)外圈与齿条(4.3)啮合传动。
6.根据权利要求1所述的一种用于凸轮轴端面的卧式超精机，其特征在于：所述定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：强周，陈小良，娄行昌，施建明，
申请(专利权)人：宁波华表机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：