專利名稱：雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工技術(shù)，主要提出一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，用以加工中小型軸承套圈。
背景技術(shù)：
中小型軸承套圈加工設(shè)備，目前國內(nèi)普遍采用的是，“液壓卡盤多刀車床”、“液壓卡盤仿形車床”、“液壓單能車床”及“數(shù)控車床(單刀架，兩伺服)”。·對(duì)于前三者由PLC或繼電器控制、以液壓驅(qū)動(dòng)的車削設(shè)備1.在加工軸承套圈圓弧狀(諸如深溝球軸承內(nèi)、外圈滾道等)工序時(shí)，須采用成形刀車削，刀磨不好的話，套圈滾道形狀難以保證，且刀具易磨損，生產(chǎn)過程中要不斷磨刀、對(duì)刀，影響生產(chǎn)效率；隨著加工工件的尺寸的加大，切削力相應(yīng)增大，對(duì)刀具及加工設(shè)備的強(qiáng)、剛度亦加大，刀具和機(jī)床均難以承受。2.對(duì)操作工素質(zhì)要求高，否則加工精度難以保證。3.效能低，雖然也有雙刀架、可構(gòu)成全自動(dòng)生產(chǎn)聯(lián)線的，但要完成套圈全部加工工序(以加工軸承外圈為例)，至少需要四臺(tái)該種設(shè)備才可實(shí)現(xiàn)，還不包括粗車。對(duì)后者，兩伺服、單刀架數(shù)控車床，用于軸承套圈加工的，部分為普通數(shù)控車床，無法形成全自動(dòng)及連線，效率低下；部分為加工軸承套圈專用的數(shù)控車床，雖然可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)且連成自動(dòng)線，但因其使用單刀架，多排刀加工，效率無法提高。隨著工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人力資源越來越緊張，尤其高素質(zhì)操作人員難求，人力成本急驟上升，如果中小型軸承套圈加工形成不了自動(dòng)線，精度難以保證，效率低下，將會(huì)給此行業(yè)帶來極大困擾。目前國外有這種適用于中小型軸承套圈專用、全自動(dòng)數(shù)控車削設(shè)備的四伺服數(shù)控系統(tǒng)，但價(jià)格昴貴，難以在我國推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決背景技術(shù)中的難題，本實(shí)用新型的目的是一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)及裝置，使其能滿足中小型軸承套圈車削加工的高自動(dòng)化、高效率、高精度的需求。本實(shí)用新型為完成上述發(fā)明任務(wù)采用如下技術(shù)方案一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，主要包括四伺服控制單元、前刀架和后刀架；所述前刀架和后刀架的結(jié)構(gòu)相同；其中所述的前刀架水平設(shè)置在機(jī)床的床身上；所述的后刀架與水平方向呈60度夾角；對(duì)應(yīng)每一個(gè)刀架分別設(shè)置用以驅(qū)動(dòng)刀架的X向伺服電機(jī)、Y向伺服電機(jī)和用以夾持車刀的可轉(zhuǎn)位刀盤；所述的Y向伺服電機(jī)通過Y向減速器安裝在中板上；所述的X向伺服電機(jī)通過X向減速器安裝在下板上；所述的可轉(zhuǎn)位刀盤安裝在上板上；所述的下板固定在床身上；對(duì)應(yīng)所述的上板具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使上板在Y向移動(dòng)的Y向線性導(dǎo)軌，并在兩個(gè)Y向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置Y向滾珠絲桿副；所述的Y向滾珠絲桿副包括Y向絲桿和Y向絲母，所述的Y向絲母固定在上板上，所述的Y向絲桿與安裝在中板上的Y向伺服電機(jī)相連，構(gòu)成在Y向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，上板隨Y向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；對(duì)應(yīng)所述的中板具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使中板在X向移動(dòng)的X向線性導(dǎo)軌，且所述的X向線性導(dǎo)軌與Y向線性導(dǎo)軌垂直；在兩個(gè)X向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置X向滾珠絲桿副；所述的X向滾珠絲桿副包括X向絲桿和X向絲母，所述的X向絲母固定在中板上，所述的X向絲桿與安裝在下板上的X向伺服電機(jī)相連，構(gòu)成在X向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，中板隨X向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；設(shè)置有用以控制前刀架、后刀架在X方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器和用以控制前刀架、后刀架在Y方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器；所述的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器、Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與四伺服控制單元相連通；用以驅(qū)動(dòng)前刀架、后刀架在X、Y方向聯(lián)動(dòng)、共同完成加工工件的四伺服控制單元分別與前刀架、后刀架上的X向伺服電機(jī)、Y向伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)位刀盤相連通。為了使上板更好的在Y向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)所述的Y向線性導(dǎo)軌設(shè)置有Y向線性導(dǎo)軌滑軌和Y向線性導(dǎo)軌滑塊，其中所述的Y向線性導(dǎo)軌滑軌固定在中板上；所述的Y向線性導(dǎo)軌滑塊固定在上板上。為了使上板更好的在X向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)所述的X向線性導(dǎo)軌設(shè)置有X向線性導(dǎo)軌滑軌和X向線性導(dǎo)軌滑塊，其中所述的X向線性導(dǎo)軌滑軌固定在下板上；所述的X向線性導(dǎo)軌滑塊固定在中板上。本實(shí)用新型提出的一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)及裝置，采用上述技術(shù)方案，在車削工件時(shí)前、后刀架同時(shí)動(dòng)作，共同完成工件的加工，上述結(jié)構(gòu)僅需兩臺(tái)設(shè)備即可組成自動(dòng)線完成軸承套圈的全工序粗、精車削加工，滿足了中小型軸承套圈車削加工的高自動(dòng)化、高效率、高精度的需求。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中刀架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為圖3中A-A剖面部分放大圖。圖中1、四伺服控制單元，2-1、Χ向手動(dòng)脈沖發(fā)生器，2-2、Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器，3、轉(zhuǎn)換開關(guān)，4、前刀架，5、后刀架，6、Y向伺服電機(jī)，7、Y向行星齒輪減速器，8、Y向聯(lián)接法蘭，9、Y向后支承座，10、Y向線性導(dǎo)軌滑塊，11、上板，12、可轉(zhuǎn)位刀盤，13、Y向線性導(dǎo)軌滑軌，14、下板，15、X向線性導(dǎo)軌滑軌，16、X向線性導(dǎo)軌滑塊，17、中板，18、X向伺服電機(jī)，19、X向行星齒輪減速器，20、X向聯(lián)接法蘭，21、X向后支承座，22、X向滾珠絲桿副，23、X向前支承座，24、Y向滾珠絲桿副，25、Y向前支承座，26、Y向絲桿前支承軸承，27、Y向絲桿，28、Y向絲母，29、Y向絲桿后支承軸承，30、Y向聯(lián)軸器，31、X向絲桿前支承軸承，32、Χ向絲桿，33、Χ向絲母，34、Χ向絲桿后支承軸承，35、Χ向聯(lián)軸器，36、床身，37、工件、38、機(jī)床主軸。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)其系統(tǒng)加以說明如圖1所示，并參照?qǐng)D2、圖3、圖4 一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，主要包括四伺服控制單元I、前刀架和后刀架；所述前刀架和后刀架的結(jié)構(gòu)相同；其中所述的前刀架4水平設(shè)置在機(jī)床的床身36上；所述的后刀架5與水平方向呈60度夾角，以防止兩刀架同時(shí)動(dòng)作時(shí)相互干擾及節(jié)省機(jī)床占地面積；對(duì)應(yīng)每一個(gè)刀架分別設(shè)置用以控制刀架的X向伺服電機(jī)18、Y向伺服電機(jī)6和用以夾持車刀的可轉(zhuǎn)位刀盤12 ;所述的Y向伺服電機(jī)6與Y向減速器7連接后，通過Y向聯(lián)接法蘭8與Y向后支承座9連接在一起，安裝在中板17上；所述的X向伺服電機(jī)18與X向減速器19連接后，通過X向聯(lián)接法蘭20與X向后支承座21連接在一起，安裝在下板14上；該實(shí)施例中，所述的Y向減速器7、X向減速器19均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟結(jié)構(gòu)的行星齒輪減速器；所述的可轉(zhuǎn)位刀盤12安裝在上板11上；所述的下板14固定在床身上；對(duì)應(yīng)所述的上板11具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使上板在Y向移動(dòng)的Y向線性導(dǎo)軌，并在兩個(gè)Y向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置Y向滾珠絲桿副24 ;為了使上板更好的在Y向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)所述的Y向線性導(dǎo)軌設(shè)置有Y向線性導(dǎo)軌滑軌13和Y向線性導(dǎo)軌滑塊10，其中所述的Y向線性導(dǎo)軌滑軌13固定在中板17上；所述的Y向線性導(dǎo)軌滑塊10固定在上板11上；所述的Y向滾珠絲桿副24包括Y向絲桿和Y向絲母，所述的Y向絲母28固定在上板11上，Y向絲桿27的一端通過一對(duì)面對(duì)面安裝的Y向絲桿后軸承29支承，并經(jīng)Y向聯(lián)軸器30、Υ向減速器7與Y向伺服電機(jī)相連，Y向絲桿27的另一端由Y向的兩列同尺寸的Y向絲桿前軸承26支承；構(gòu)成在Y向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，上板隨Y向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；對(duì)應(yīng)所 述的中板17具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使中板在X向移動(dòng)的X向線性導(dǎo)軌，且所述的X向線性導(dǎo)軌與Y向線性導(dǎo)軌垂直；為了使上板更好的在X向移動(dòng)，對(duì)應(yīng)所述的X向線性導(dǎo)軌設(shè)置有X向線性導(dǎo)軌滑軌15和X向線性導(dǎo)軌滑塊16，其中所述的X向線性導(dǎo)軌滑軌15固定在下板14上；所述的X向線性導(dǎo)軌滑塊16固定在中板14上；在兩個(gè)X向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置X向滾珠絲桿副22 ;所述的X向滾珠絲桿副22包括X向絲桿和X向絲母33，所述的X向絲母33固定在中板17上，X向絲桿32的一端通過一對(duì)面對(duì)面安裝的X向絲桿后軸承支承34，并經(jīng)X向聯(lián)軸器35、Χ向減速器19與安裝在下板上的X向伺服電機(jī)相連，X向絲桿32的另一端由X向的兩列同尺寸的X向絲桿前軸承31支承；構(gòu)成在X向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，中板隨X向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；當(dāng)X向伺服電機(jī)、Y向伺服電機(jī)接收到來自四伺服控制單元I的指令后，安裝于前刀架4、后刀架5可轉(zhuǎn)位刀盤12上的車刀(刀尖)沿著預(yù)定程序軌跡運(yùn)動(dòng)，完成車削工件的工作；設(shè)置有用以控制前刀架4、后刀架5在X方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-1和用以控制前刀架、后刀架在Y方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-2 ;所述的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-1、Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-2通過轉(zhuǎn)換開關(guān)3與四伺服控制單元I相連通；用以驅(qū)動(dòng)前刀架、后刀架在X、Y方向聯(lián)動(dòng)、共同完成加工工件的四伺服控制單元I分別與前刀架4、后刀架5上的X向伺服電機(jī)18、Υ向伺服電機(jī)6、轉(zhuǎn)位刀盤12相連通，使用時(shí)，通過手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-1、Υ向手動(dòng)脈沖發(fā)生器2-2，并經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)3，可分別對(duì)前刀架和后刀架架進(jìn)行X、Y方向手動(dòng)操動(dòng)，完成對(duì)刀工作，車削工件時(shí)前、后刀架同時(shí)動(dòng)作，共同完成加工工件的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型系統(tǒng)對(duì)中小型軸承套圈加工過程說明上述結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于中小型軸承套圈加工設(shè)備中，組成自動(dòng)線(僅需兩臺(tái)設(shè)備)可完成套圈的全工序粗、精車削加工，其過程為(以車削外圈為例)，被加工件一自動(dòng)上料一裝夾一主軸旋轉(zhuǎn)一前、后刀架在四伺服數(shù)控系統(tǒng)控制下同時(shí)進(jìn)給，對(duì)工件進(jìn)行切削一加工完畢一自動(dòng)下料一工件通過傾斜料道進(jìn)入下臺(tái)設(shè)備一翻面、自動(dòng)上料一裝夾一主軸旋轉(zhuǎn)一雙刀架在四伺服數(shù)控系統(tǒng)控制下同時(shí)進(jìn)給，對(duì)工件進(jìn)行切削一加工完畢一自動(dòng)下料。其間四伺服控制系統(tǒng)還擔(dān)負(fù)對(duì)整個(gè)車削過程的自動(dòng)控制 。
權(quán)利要求1.一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，主要包括四伺服控制單元、前刀架和后刀架；所述前刀架和后刀架的結(jié)構(gòu)相同；其中所述的前刀架(4)水平設(shè)置在機(jī)床的床身(36)上；所述的后刀架(5)與水平方向呈60度夾角；對(duì)應(yīng)每一個(gè)刀架分別設(shè)置用以驅(qū)動(dòng)刀架的X向伺服電機(jī)(18)、Y向伺服電機(jī)(6)和用以夾持車刀的可轉(zhuǎn)位刀盤(12);所述的Y向伺服電機(jī)通過Y向減速器安裝在中板上；所述的X向伺服電機(jī)通過X向減速器安裝在下板上；所述的可轉(zhuǎn)位刀盤安裝在上板上；所述的下板固定在床身上；對(duì)應(yīng)所述的上板具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使上板在Y向移動(dòng)的Y向線性導(dǎo)軌，并在兩個(gè)Y向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置Y向滾珠絲桿副；所述的Y向滾珠絲桿副包括Y向絲桿和Y向絲母，所述的Y向絲母固定在上板上，所述的Y向絲桿與安裝在中板上的Y向伺服電機(jī)相連，構(gòu)成在Y向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，上板隨Y向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；對(duì)應(yīng)所述的中板具有兩個(gè)平行設(shè)置的、使中板在X向移動(dòng)的X向線性導(dǎo)軌，且所述的X向線性導(dǎo)軌與Y向線性導(dǎo)軌垂直；在兩個(gè)X向線性導(dǎo)軌之間設(shè)置X向滾珠絲桿副；所述的X向滾珠絲桿副包括X向絲桿和X向絲母，所述的X向絲母固定在中板上，所述的X向絲桿與安裝在下板上的X向伺服電機(jī)相連，構(gòu)成在X向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，中板隨X向滾珠絲桿副的動(dòng)作而動(dòng)作的結(jié)構(gòu)；設(shè)置有用以控制前刀架、后刀架在X方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器(2-1)和用以控制前刀架、后刀架在Y方向上動(dòng)作、用以對(duì)刀的Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器(2-2);所述的X向手動(dòng)脈沖發(fā)生器(2-1)、Y向手動(dòng)脈沖發(fā)生器(2-2)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)與四伺服控制單元(I)相連通；用以驅(qū)動(dòng)前刀架、后刀架在X、Y方向聯(lián)動(dòng)、共同完成加工工件的四伺服控制單元(I)分別與前刀架、后刀架上的X向伺服電機(jī)(18)、Y向伺服電機(jī)(6)、轉(zhuǎn)位刀盤(12)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于對(duì)應(yīng)所述的Y向線性導(dǎo)軌設(shè)置有Y向線性導(dǎo)軌滑軌和Y向線性導(dǎo)軌滑塊，其中所述的Y向線性導(dǎo)軌滑軌固定在中板上；所述的Y向線性導(dǎo)軌滑塊固定在上板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于對(duì)應(yīng)所述的X向線性導(dǎo)軌設(shè)置有X向線性導(dǎo)軌滑軌和X向線性導(dǎo)軌滑塊，其中所述的X向線性導(dǎo)軌滑軌固定在下板上；所述的X向線性導(dǎo)軌滑塊固定在中板上。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工技術(shù)，提出的一種雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)及裝置，雙刀架、四伺服數(shù)控系統(tǒng)及裝置具有結(jié)構(gòu)相同的前刀架(4)和后刀架(5)；其中前刀架(4)水平設(shè)置在機(jī)床的床身(36)上；后刀架(5)與水平方向呈60度夾角；對(duì)應(yīng)每一個(gè)刀架分別設(shè)置用以驅(qū)動(dòng)刀架的X向伺服電機(jī)(18)、Y向伺服電機(jī)(6)和可轉(zhuǎn)位刀盤(12)；在床身(36)上設(shè)置下板(11)、中板(17)和上板(14)；上板(11)與中板(17)之間設(shè)置用以使刀架在Y方向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向組合；中板(17)與下板(14)之間設(shè)置用以使刀架在X方向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向組合。本實(shí)用新型滿足了中小型軸承套圈車削加工的高自動(dòng)化、高效率、高精度的需求。
文檔編號(hào)B23Q5/40GK202639968SQ20122004435
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者桂英奇, 賴小青 申請(qǐng)人:中機(jī)十院洛陽精密機(jī)械有限公司