一种带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机,属纺织机械专件制造业,将专用机床成形切削的高效,与光机电一体化数控技术的智能控制相结合,提供一种具有较高加工精度及效率,一定自动化水平的成形切削专用设备。系统由上料机械手,工件装夹及卸料,工件感知,刀架定位自适应,前后刀架进给传动,主轴变速,无触点光电行程程序控制,容栅数显测量及数控单元组成的微机实时测控系统几部分组成。该设备,微机智能控制,零件加工精度高,调整切削用量方便。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术属于纺织机械专件制造行业将光机电一体化技术应用于机械加工
的成形切削专用设备,是一种带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机。锭盘精车专机是纺织机械专件制造业用于加工纺织厂用细纱锭子关键零件——锭盘的专用设备。锭盘是细纱锭子上高速回转的关键零件,其转速为18000转/分钟。锭盘的制造精度,在很大程度上决定了成套锭子的振幅及寿命。为保证成套锭子的性能,必须保证锭盘的制造精度,包括尺寸公差,形位公差,表面粗糙度。目前纺织机械专件制造行业,主要采用两种设备用于锭盘的精加工。附图说明图1是一种采用50年代MA90型转塔六角车改制的设备的原理图。由图1可见,将锭盘(4)用鎯头敲入芯轴(2),靠锭盘(4)的内锥面与芯轴(2)的外锥面的楔紧作用,将锭盘(4)夹紧于主轴锥套(1)上。用手柄转动丝杠螺母副(9),使刀具(5)跟踪锭盘(4)在轴向(Z向)的位移,完成刀具(5)的轴向(z向)定位。再转动丝杠螺母副(8),完成刀具(5)的横进给(X向)。刀具(5)沿X向退刀后,再转动齿轮齿条副(10),完成安装于转塔溜板上的对称刀具(6)与刀具(7)的纵向进给(W向,与Z向平行)。最后,通过卸合螺母(11),推动垫圈(3),将锭盘(4),从芯轴(2)上卸下,完成锭盘(4)的精加工。该设备特点是结构简单,制造成本低廉,在切削用量较小,切削力不大时,工件定心精度较高。但全为手工操作,操作者劳动强度大,锭盘的制造精度,很大程度上取决于操作者的技术水平及工作责任心。其主要缺点是第一,虽然芯轴(2)为实心刚性芯轴,但由于悬臂较长,较宽的成形刀(5),横向(X向)进给时,产生较大的切削抗力,锭盘(4)和芯轴(2)在切削力作用下,偏离主轴中心一段距离e(即通常所说的让刀现象),当刀具(5)退出时,主轴中心与锭盘车削中心(芯轴(2)的中心)不能重合。当对称刀具(6)与刀具(7)纵向(W向)进给时,由于刀具(6)与刀具(7)的制造及装夹的不完全对称性,在较大切削抗力下,锭盘被迫抬起或压下一个偏移量e,这样就造成锭盘虽然是一次装夹,但纵横两次切削的中心都在变化,且卸合螺母(11)为哈夫(HALF)结构,卸料过程中,对芯轴(2)的单向作用力,也会影响芯轴(2)的位置精度。从而造成被加工的锭盘(4)尺寸精度,形状位置精度容易超差。第二,刀具(5)的轴向(Z向)定位,依靠操作者目视,刀具定位精度较差,造成被加工的锭盘(4)左端部0.5×45°倒角,有的无倒角,有的倒角较大,影响锭盘(4)的外观质量,甚至影响到纺纱质量。第三,刀具(6)与刀具(7)的对称布置,给实际对刀工作带来一定困难。图2是一种采用70年代行业联合设计组设计的CC02型锭盘精车专用机床的原理图。涨力芯轴(1)右端部内锥孔,在拉杆(2)作用下被涨开,涨力芯轴(1)右端部外锥面将锭盘(4)的内锥面涨紧。涨力芯轴(1)轴向有一台阶,是锭盘(4)的定位面。锭盘(4)在尾顶针(3)作用下,其端面与涨力芯轴(1)端面靠紧,从而实现锭盘的轴向定位,即锭盘(4)在涨力芯轴(1)上的位置是固定不变的。滚轮(8)在槽凸轮(7)的作用下,带动前拖板(9),后拖板(10),同时作横向(X1向,X2向)运动,从而带动前刀片(5),后刀片(6)作切削进给。该系统能较好的消除锭盘(4)的轴向定位误差,且刀具(5)与刀具(6)的相向布置,同时进给,使涨力芯轴(1)在X向的受力,方向相反,大小大体上相等,再加上尾顶针(3)的辅助支撑作用,改善了涨力芯轴(1)的受力情况,且对刀也较为方便,是目前国内加工锭盘的主力机型。其缺点是第一,涨力芯轴与实心芯轴相比较,刚性较差,成形刀具(5)与刀具(6)车削宽度较大,相应切削力较大,系统易引起振动。第二,进给系统采用凸轮机构,使得改变切削用量较为困难,无法适用不同型号规格的锭盘的加工要求。本技术之目的,就在于综合以上两种机床优点,克服其缺点,且将专用机床成型切削的高效与数控技术的智能控制相结合,而提供一种具有较高加工精度及效率,又有一定自动化水平的带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机。本技术的目的是这样实现的一种带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机,采用以下几种方法来达到设计目的,图3为本技术的装配简图。第一,采用刚性实心芯轴(3)加尾顶针(5)辅助支承,用以有效改善工件(4)的装夹刚性。第二,采用两台容栅数显仪,分别对工件(4)和床鞍(38)的纵向(Z向)位移进行测量,纵进给(Z向)采用减速步进电机(32),滚珠丝杠副(31)组成微机实时测控系统,实现工件(4)感知,前刀架(43),后刀架(44)定位自适应功能,完成前成形刀具(45),后成形刀具(46),对工件(4)在刚性实心芯轴(3)上轴向定位的自动跟踪补偿,即不同的工件(4)由于其内锥孔的尺寸变化,将引起其在刚性实心芯轴(3)上定位位置的变化,这种变化通过相应感知由刀架给以相应自动跟踪补偿。第三,前刀架(43),后刀架(44)进给分别采用前刀架步进电机(27),后刀架步进电机(28),前滚珠丝杠副(29),后滚珠丝杠副(30),组成数控伺服系统,实现前刀架(43),后刀架(44)的数字控制相向同步进给,使横向(X向)切削抗力基本平衡,进一步改善刚性实心芯轴(3)装夹工件(4)的刚性。还可通过相应的编程,方便的改变切削用量。第四,为有效控制刚性实心芯轴(3)的悬臂长度,以防止刚性不足,用起工件感知功能传导和卸料双重作用的卸料油缸缸体(12),卸料油缸前缸盖(14)以及卸料油缸活塞(13),组成活塞内外并联密封形式双出杆式油缸,可比一般双出杆式油缸节省一个有效行程S的长度,相对增加系统刚性。第五,采用带上料缓冲室功能的光电行程程序控制的机械手上料,可实现系统的全自动。缓冲室用以解决机械手在轴向(Z向)上料时的欠位或过定位,光电行程程序控制用以确保专用机械手控制的简易与可靠性。五项技术措施的综合,可实现带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机之目的。本技术的目的具体是这样实现的一种带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机,由安装于主轴套筒(2)上的刚性实心芯轴(3),安装于床头箱法兰(1)上的卸料油缸活塞(13),与卸料油缸活塞(13)滑动配合的卸料油缸缸体(12)及卸料油缸前缸盖(14),固定于卸料油缸前缸盖(14)上的垫圈座(15),与垫圈座(15)内孔相配合的轴承(16),与轴承(16)内孔相配合的卸料垫圈(17),安装于尾座(6)上的尾顶针(5)及尾座油缸(7),组成工件装夹及卸料部分。待加工工件(4)的内锥孔,自刚性实心芯轴(3)端部的外锥面插入。其特征在于床头箱法兰(1),主轴套筒(2),刚性实心芯轴(3),尾顶针(5),卸料油缸缸体(12),卸料油缸活塞(13),卸料油缸前缸盖(14),垫圈座(15),轴承(16),卸料垫圈(17),尾座(6),尾座油缸(7)的轴向中心线都在同一条直线上。同时,卸料油缸缸体(12),卸料油缸活塞(13),卸料油缸前缸盖(14),组成活塞内外并联密封形式双出杆式油缸。可比一般双出杆式油缸节省一个有效行程S的长度,可有效控制刚性实心芯轴(3)的悬臂长度,相对增加系统刚性。工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带工件感知刀架定位自适应功能数控全自动锭盘精车专机,在主轴套筒(2)上装有刚性实心芯轴(3),床头箱法兰(1)上装有卸料油缸活塞(13),卸料油缸活塞(13)外装有与其滑动配合的卸料油缸缸体(12)及卸料油缸前缸盖(14),卸料油缸前缸盖(14)上装有垫圈座(15),垫圈座(15)孔内装有轴承(16),轴承(16)孔内装有卸料垫圈(17),在尾座(6)上装有尾顶针(5)及尾座油缸(7),其特征在于:床头箱法兰(1),主轴套筒(2),刚性实心芯轴(3),尾顶针(5),卸料油缸缸体(12),卸料油缸活塞(13),卸料油缸前缸盖(14),垫圈座(15),轴承(16),卸料垫圈(17),尾座(6),尾座油缸(7)的轴向中心线都在同一条直线上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:缪山林,
申请(专利权)人:缪山林,
类型:实用新型
国别省市:41[中国|河南]
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