凸轮轴数控打磨机床制造技术

本发明专利技术公开了一种凸轮轴数控打磨机床，包括床身，工作台板、磨削砂轮、头架机构、磨头总成、尾架系统、转动伺服电机、纵向大滑台、轴向伺服电机、柔性机构、进给伺服电机、数控装置，所述的床身上设有工作台板，所述的工作台板上设有上滑台，所述的工作台板上设有T型槽使尾架系统沿着凸轮轴方向轴向移动，尾架系统后端设有单作用气缸，工作台板后方设有纵向大滑台，纵向大滑台由轴向伺服电机驱动作轴向运动，纵向大滑台上设有柔性机构，所述的头架机构连接有转动伺服电机，所述的柔性机构连接进给伺服电机，所述的磨削砂轮连接磨头总成，数控装置连接于床身。本发明专利技术实现了多种凸轮轴连续自动完成每个凸轮处毛坯表面的毛刺磨削加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特种凸轮轴加工用数控打磨机床，尤其是涉及加工凸轮轴相邻边缘批峰毛刺的凸轮轴数控打磨机床。
技术介绍
凸轮轴加工专机是内燃机制造行业的专用机床。目前，凸轮轴相邻边缘毛刺和上下模间批峰的加工全部依赖手工加工，尚无此道工序加工的成套设备。在人工加工的过程中，必须依赖人的手感将凸轮轴表面毛刺打磨掉，被加工面不能保证平滑过渡。操作工容易疲劳，产生人身事故，安全不能保证，效率低，消耗的打磨轮太多，粉尘严重，污染环境和伤害操作工身体，产品质量一致性差，废品率高。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种安全操作，准确率高，而且提高工作效率的凸轮轴数控打磨机床。技术方案一种凸轮轴数控打磨机床，包括床身，工作台板、磨削砂轮、头架机构、磨头总成、尾架系统、转动伺服电机、纵向大滑台、轴向伺服电机、柔性机构、进给伺服电机、数控装置，所述的床身上设有工作台板，所述的工作台板上设有上滑台，所述的工作台板上设有T型槽使尾架系统沿着凸轮轴方向轴向移动，尾架系统后端设有单作用气缸，工作台板后方设有纵向大滑台，纵向大滑台由轴向伺服电机驱动作轴向运动，纵向大滑台上设有柔性机构，所述的头架机构连接有转动伺服电机，所述的柔性机构连接进给伺服电机，所述的磨削砂轮连接磨头总成，所述的数控装置连接于床身。纵向大滑台和柔性机构之间通过两根拉簧连接。所述的床身下方设有脚踏开关。所述的工作台板与床身的交界处设有用于数控系统发动指令从而启动整个机床完成循环加工过程的启动开关。所述的磨削砂轮设在柔性机构的左侧。有益效果本专利技术采用了这样的结构之后，本专利技术磨床由数控控制，实现了多个凸轮面连续自动的完成磨削加工。尤其是在连续加工中，借助于机械柔性结构和数控控制的配合，保证了加工过程中凸轮轴始终受到金刚石砂轮的柔性压力，改变了原来完全依赖人工完成的加工工序，实现了全自动连续加工。加工过程中保持了工艺参数的一致性，保证并提高了加工质量，极大地提高了工作效率，节约了耗材，减少了生产成本。附图说明附图1为本专利技术的结构示意图；附图2为附图1的俯视图；附图3为本专利技术中进给伺服电机转矩与打磨轮压力关系示意图。具体实施例方式本专利技术凸轮轴数控打磨机床的工作过程如下一种凸轮轴数控打磨机床，包括床身5，工作台板6、磨削砂轮7、头架机构1、磨头总成3、尾架系统14、转动伺服电机8、纵向大滑台2、轴向伺服电机9、柔性机构4、进给伺服电机10、数控装置11，床身5上设有工作台板6，工作台板6上设有上滑台18，工作台板6上设有T型槽使尾架系统14沿着凸轮轴16方向轴向移动，尾架系统14后端设有单作用气缸15，凸轮轴16上下料时用，工作台板6后方设有纵向大滑台2，纵向大滑台2由轴向伺服电机9驱动作轴向运动，纵向大滑台2上设有柔性机构4，头架机构I连接有转动伺服电机8，柔性机构4连接进给伺服电机10，柔性机构4由进给伺服电机驱动滚珠丝杆，磨削砂轮7连接磨头总成3，磨头总成3使磨削砂轮7转动，产生切削力，数控装置11连接于床身5，纵向大滑台2和柔性机构4之间通过两根拉簧17连接，磨削砂轮7与凸轮轴16接触，再由上滑台设有的二根弹簧17产生柔性，保证磨削砂轮7与凸轮轴16有机结合去掉凸轮轴表面毛刺，床身5下方设有脚踏开关13，工作台板6与床身5的交界处设有用于数控系统11发动指令从而启动整个机床完成循环加工过程的启动开关12，加工时用来正常开启和总停，磨削砂轮7设在柔性机构4的左侧。在本实用新中，磨削砂轮7为金刚石砂轮。工作原理上一支凸轮轴16,加工完成后。纵向大滑台2处于机床最右边位置。柔性机构4处于机床最后位置，这时人工踩下脚踏开关13，将加工好的凸轮轴16拿下来，换上没有加工的另一支凸轮轴16。启动开关12，启动后第I步磨削砂轮7在磨头总成3作用下开始旋转，进给伺服电机10带动柔性机构4和磨削砂轮7接触凸轮轴16，直至接受到压力合适信号。第2步轴向伺服电机9带动纵向大滑台2(连同上方的柔性机构4和磨削砂轮7)由右向左移动。此时磨削砂轮7在凸轮轴16上完成第一个去毛刺加工过程。第3步进给伺服电机10带动整个柔性机构4离开凸轮轴16，退回原点。转动伺服电机8带动安装在头架机构I上的主轴转动180°。开始第二面批峰毛刺的加工。第4步进给伺服电机10带动整个柔性机构4接触凸轮轴16,轴向伺服电机9带动纵向大滑台2 (连同上方的柔性机构4和磨削砂轮7)由左向右移动，此时磨削砂轮7在凸轮轴16上完成第二面批峰去毛刺加工过程。第5步完成第二面批峰去毛刺加工后，纵向大滑台2停在原点(右边)，整个柔性机构4在进给伺服电机10带动下退回原点(后边)。磨削砂轮7在磨头总成3作用下停止转动，转动伺服电机8带动头架机构I上的主轴转到O点(第一面)。这时数控装置上系统11全部回到零位，等待下一循环启动。人工将加工好的凸轮轴16取下，装上待加工的凸轮轴16，重复1-5步。在第I和第4步，为了保证凸轮轴上批峰毛刺即能打干净，又能延长磨头主轴和打磨轮使用寿命。本专利技术提出的技术方案为采用柔性加工方法，保证凸轮轴能接受到足够的压力。减少导轨摩擦阻力，压簧弹力随时随品种可调整。同时将进给伺服电机的控制模式设置为转矩控制模式，设置一个转矩限制值Tt，当实际转矩Ta < Tt，电机正转向前压，当Ta > Tt时，电机反转向后退压，当Ta = Tt,电机停转。同时发出压力达限信号(即压力合适信号)。使纵向大滑台向左方向移动，正常加工至头架处，除以上电气控制外，机械方面靠柔性机构来确保压力相对恒定。这样通过机械结构与电气控制的配合，解决了手工加工中存在的不一致性问题。进一步需要说明的问题是，需要保持的是加在凸轮轴上的压力，而转矩控制方式控制的是电机具有恒定的转矩，为此必须说明进给电机的转矩与凸轮轴受到打磨轮压力是单调对应关系。由于打磨轮与进给电机采用的是滚珠丝杠连接结构，图3所示，包括进给丝杆19、滚珠螺母20、驱动转矩Tt21、轴向压力Ea22，由相关资料王志民，张西忠，厉勇.滚珠丝杠传动使用与发展[J].机电工程技术，2004，(9)可知图3中驱动转矩Te与轴向压力Ea的关系为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮轴数控打磨机床，其特征在于：包括床身(5)，工作台板(6)、磨削砂轮(7)、头架机构(1)、磨头总成(3)、尾架系统(14)、转动伺服电机(8)、纵向大滑台(2)、轴向伺服电机(9)、柔性机构(4)、进给伺服电机(10)、数控装置(11)，所述的床身(5)上设有工作台板(6)，所述的工作台板(6)上设有上滑台(18)，所述的工作台板(6)上设有T型槽使尾架系统(14)沿着凸轮轴(16)方向轴向移动，尾架系统(14)后端设有单作用气缸(15)，工作台板(6)后方设有纵向大滑台(2)，纵向大滑台(2)由轴向伺服电机(9)驱动作轴向运动，纵向大滑台(2)上设有柔性机构(4)，所述的头架机构(1)连接有转动伺服电机(8)，所述的柔性机构(4)连接进给伺服电机(10)，所述的磨削砂轮(7)连接磨头总成(3)，所述的数控装置(11)连接于床身(5)。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮轴数控打磨机床，其特征在于包括床身(5)，工作台板(6)、磨削砂轮(7)、头架机构(I)、磨头总成(3)、尾架系统(14)、转动伺服电机(8)、纵向大滑台(2)、轴向伺服电机(9)、柔性机构(4)、进给伺服电机(10)、数控装置(11)，所述的床身(5)上设有工作台板(6)，所述的工作台板(6)上设有上滑台(18)，所述的工作台板(6)上设有T型槽使尾架系统(14)沿着凸轮轴(16)方向轴向移动，尾架系统(14)后端设有单作用气缸(15)，工作台板(6)后方设有纵向大滑台(2)，纵向大滑台⑵由轴向伺服电机(9)驱动作轴向运动，纵向大滑台(2)上设有柔性机构(4)，所述的头架机构(I)连接有转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾毅，顾德泉，
申请(专利权)人：南通德鑫数控机床有限公司，
类型：发明
国别省市：