一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，它包括機(jī)架（1）和X軸分度裝置（2）、Y軸分行裝置（3）、Z軸進(jìn)給裝置（4）和鉆削動(dòng)力頭（5），鉆削動(dòng)力頭（5）安裝在Z軸進(jìn)給裝置（4）上，鉆削動(dòng)力頭（5）前端安裝鉆削刀具（6），X軸分度裝置（2）包括設(shè)置在機(jī)架（1）上的安裝座、設(shè)置在安裝座上的第一、第二分度輥（22、23）以及驅(qū)動(dòng)第一分度輥（22）的X軸伺服電機(jī)（21），X軸伺服電機(jī)（21）與第一分度輥（22）之間設(shè)置有低側(cè)隙精密減速機(jī)（24）和剛性聯(lián)軸器（25），第一、第二分度輥（22、23）上設(shè)置有淬硬滾花（26）。本實(shí)用新型的有益效果是：它具有效率高、定位和鉆削精度高和人力成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)模自動(dòng)加工裝置，特別是一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)模顆粒機(jī)廣泛應(yīng)用于飼料的加工、秸桿木屑等生物質(zhì)能的顆粒成型、復(fù)合肥的生產(chǎn)、萬(wàn)壽菊顆粒壓制、石油及塑料粒子的生產(chǎn)中。不同物料選用不同的制粒機(jī)，但其核心部分是制粒機(jī)環(huán)模。它對(duì)提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量，降低能耗(制粒能耗占整個(gè)車(chē)間總能耗30%-35%)，減少生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項(xiàng)費(fèi)用占整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間的維修費(fèi)25% -30%以上)等方面影響極大。
[0003]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人民生活水平的提高，市場(chǎng)對(duì)各種飼料的需求不斷上升，飼料廠對(duì)顆粒機(jī)主要易損件——環(huán)模的需求也不斷增長(zhǎng)，其質(zhì)量的好壞直接影響飼料生產(chǎn)者的生產(chǎn)成本和飼料顆粒品質(zhì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),環(huán)模損耗費(fèi)占整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間的維修費(fèi)的30%以上，飼料顆粒品質(zhì)的好壞更是對(duì)飼料的銷(xiāo)售產(chǎn)生極大的影響?？梢?jiàn)，環(huán)模的加工質(zhì)量對(duì)飼料生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是極關(guān)重要的。
[0004]環(huán)模是一種多孔性環(huán)形易損件，壁薄，?？酌懿?，裝配尺寸精度高。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國(guó)世貿(mào)組織的加入，只有價(jià)廉物美的飼料才具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于飼料生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)，降低生產(chǎn)成本和提高飼料顆粒品質(zhì)是迫切需要的，而這些品質(zhì)的高低很大程度上由環(huán)模的品質(zhì)進(jìn)行根本保證
[0005]環(huán)模模孔常規(guī)加工工藝:先在專(zhuān)用槍鉆機(jī)床上分度加工?？缀螅僭诘菇菣C(jī)床上兩次裝夾分度加工內(nèi)圓喇叭口。由于存在兩次裝夾誤差，長(zhǎng)期以來(lái)很難實(shí)現(xiàn)可靠的自動(dòng)化加工。通常采用手動(dòng)簡(jiǎn)易設(shè)備加工，質(zhì)量可控性差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，2013年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)控制的簡(jiǎn)易環(huán)模自動(dòng)倒角機(jī)床，效率和自動(dòng)化得到提高(專(zhuān)利號(hào)201320280525)，但在解決兩次裝夾誤差，提高?？锥ㄎ痪壬蠜](méi)有突破。我公司設(shè)計(jì)和制造了一款環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，采用PLC+HMI控制，參數(shù)化操作，同時(shí)采用了特殊的機(jī)械設(shè)計(jì)配套創(chuàng)新的誤差自動(dòng)修正算法程序成功實(shí)現(xiàn)了環(huán)模?？椎膬纱窝b夾準(zhǔn)確定位。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種效率聞、定位精度聞和人力成本低的環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，它包括機(jī)架和設(shè)置在機(jī)架上X軸分度裝置、Y軸分行裝置和Z軸進(jìn)給裝置，它還包括一鉆削動(dòng)力頭，所述的鉆削動(dòng)力頭安裝在Z軸進(jìn)給裝置上，并與Z軸進(jìn)給裝置垂直，鉆削動(dòng)力頭前端安裝有鉆削刀具，所述的X軸分度裝置包括兩對(duì)稱(chēng)設(shè)置在機(jī)架上的安裝座、旋轉(zhuǎn)設(shè)置在安裝座上并平行的第一分度輥和第二分度輥以及驅(qū)動(dòng)第一分度輥的X軸伺服電機(jī)，所述的X軸伺服電機(jī)與第一分度輥之間設(shè)置有一低側(cè)隙精密減速機(jī)和剛性聯(lián)軸器，所述的第一、第二分度輥、上設(shè)置有淬硬滾花。
[0008]所述的Y軸分行裝置包括一設(shè)置在機(jī)架I上的槽形安裝座，槽形安裝座的兩側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩相互平行的Y軸線軌，Y軸線軌上設(shè)置有一 Y軸拖板，槽形安裝座上設(shè)置有Y軸絲桿，并在槽形安裝座一端的位置上設(shè)有能驅(qū)動(dòng)該Y軸絲桿的Y軸伺服電機(jī)。
[0009]所述的Z軸進(jìn)給裝置包括包括一槽形安裝座、設(shè)置在槽形安裝座上的Z軸絲杠和驅(qū)動(dòng)Z軸絲杠的Z軸伺服電機(jī)，槽形安裝座的的左側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩平行的Z軸線軌，Z軸線軌上設(shè)置有一 Z軸拖板，鉆削動(dòng)力頭安裝在Z軸托板上，所述的槽形安裝座豎直安裝在Z軸托板上。
[0010]所述的鉆削刀具設(shè)計(jì)為內(nèi)藏式。
[0011]它還包括一數(shù)控裝置和自動(dòng)測(cè)量環(huán)模直徑的測(cè)量裝置，所述的測(cè)量裝置與數(shù)控裝置電性連接
[0012]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]一、采用三軸聯(lián)動(dòng)，數(shù)控操作，操作參數(shù)化、靈活簡(jiǎn)單，減低了對(duì)操作者的要求。
[0014]二、環(huán)模不需要二次裝夾，節(jié)約了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，且全過(guò)程為全自動(dòng)化加工，節(jié)省了人工，降低了生產(chǎn)成本，進(jìn)一步的提高了生產(chǎn)效率。
[0015]三、誤差的自動(dòng)測(cè)量和補(bǔ)償分配，使環(huán)模的定位和鉆削精度得到高，進(jìn)而產(chǎn)品質(zhì)量得到提聞。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的主視示意圖
[0017]圖2為本實(shí)用新型的俯視示意圖
[0018]圖3為本實(shí)用新型的左視示意圖
[0019]圖4為第一分度輥與X軸伺服電機(jī)連接示意圖
[0020]圖中，1-機(jī)架，2-X軸分度裝置，3-Y軸分行裝置，4-Z軸進(jìn)給裝置，5_鉆削動(dòng)力頭，6-鉆削刀具，21-X軸伺服電機(jī)，22-第一分度輥，23-第二分度輥，24-低側(cè)隙精密減速機(jī)，25-剛性聯(lián)軸器，26-淬硬滾花，31-Y軸伺服電機(jī)，32-Y軸線軌，33-Y軸絲杠，34-Y軸拖板，41-Z軸伺服電機(jī)，42-Z軸線軌，43-Z軸拖板。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述:如圖廣圖3所示，一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，它包括機(jī)架I和設(shè)置在機(jī)架上X軸分度裝置2、Y軸分行裝置3和Z軸進(jìn)給裝置4，它還包括一鉆削動(dòng)力頭5，所述的鉆削動(dòng)力頭5安裝在Z軸進(jìn)給裝置4上，并與Z軸進(jìn)給裝置4垂直，鉆削動(dòng)力頭5前端安裝有鉆削刀具6，鉆削刀具6設(shè)計(jì)為內(nèi)藏式，所述的X軸分度裝置2包括兩對(duì)稱(chēng)設(shè)置在機(jī)架I上的安裝座、旋轉(zhuǎn)設(shè)置在安裝座上并平行的第一分度輥22和第二分度輥23以及驅(qū)動(dòng)第一分度輥22的X軸伺服電機(jī)21，如圖4所示，所述的X軸伺服電機(jī)21與第一分度輥22之間設(shè)置有一低側(cè)隙精密減速機(jī)24和剛性聯(lián)軸器25，所述的第一、第二分度輥22、23上設(shè)置有淬硬滾花26，淬硬滾花26經(jīng)氮化后精密磨削外圓，即保證了第一、第二分度輥22、23外徑尺寸恒定又有效防止了與零件表面打滑，避免了如采用彈性膠輥時(shí)出現(xiàn)的分度輥外徑尺寸隨工件重量動(dòng)態(tài)變化的弊端。
[0022]在本實(shí)施例中，所述的Y軸分行裝置3包括一設(shè)置在機(jī)架I上的槽形安裝座，槽形安裝座的兩側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩相互平行的Y軸線軌32，Y軸線軌32上設(shè)置有一 Y軸拖板34，槽形安裝座上設(shè)置有Y軸絲桿33，并在槽形安裝座一端的位置上設(shè)有能驅(qū)動(dòng)該Y軸絲桿33的Y軸伺服電機(jī)31，Y軸伺服電機(jī)31驅(qū)動(dòng)Y軸絲杠33轉(zhuǎn)動(dòng)，然后Y軸絲杠33再帶動(dòng)Y軸拖板34沿Y軸線軌32移動(dòng)，從而使安裝在Y軸線軌32上的Z軸進(jìn)給裝置4沿Y軸線軌32方向來(lái)回移動(dòng)。
[0023]在本實(shí)施例中，所述的Z軸進(jìn)給裝置4包括包括一槽形安裝座、設(shè)置在槽形安裝座上的Z軸絲杠和驅(qū)動(dòng)Z軸絲杠的Z軸伺服電機(jī)41，槽形安裝座的的左側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩平行的Z軸線軌42，Z軸線軌42上設(shè)置有一 Z軸拖板43，鉆削動(dòng)力頭5安裝在Z軸托板43上，所述的槽形安裝座豎直安裝在Z軸托板43上，Z軸伺服電機(jī)41驅(qū)動(dòng)Z軸絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)Z軸拖板43沿Z軸線軌42上下移動(dòng)，進(jìn)一步也就實(shí)現(xiàn)了鉆削動(dòng)力頭5的Z向進(jìn)給。
[0024]在本實(shí)施例中，它還包括一數(shù)控裝置和自動(dòng)測(cè)量環(huán)模直徑的測(cè)量裝置，所述的測(cè)量裝置與數(shù)控裝置電性連接。
[0025]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:鉆削動(dòng)力頭5安裝在Z軸拖板上通過(guò)Z軸伺服電機(jī)41和Z軸絲杠驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鉆削刀具6的上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鉆削刀具6設(shè)計(jì)為內(nèi)藏式，便于伸進(jìn)環(huán)模內(nèi)環(huán)。Z軸進(jìn)給裝置安裝在Y軸拖板34上，并通過(guò)Y軸伺服電機(jī)31和Y軸絲桿33驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了鉆削刀具6的前后運(yùn)動(dòng)。環(huán)模的最大外圓放置在X軸分度裝置2上的第一、第二分度輥22、23上，并隨第一、第二分度輥22、23的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)了孔位的分度定位。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制通過(guò)三菱PLC+HMI實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)加工只需在HMI輸入環(huán)模的孔數(shù)、行數(shù)、最大外圓直徑、倒角的速度和深度即可加工，參數(shù)化加工大大減低了操作要求。為了消除分度輥與環(huán)模的打滑誤差和回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)械上采用了淬硬滾花并經(jīng)過(guò)精密磨削的分度輥，淬硬滾花26經(jīng)氮化后精密磨削外圓，即保證了第一、第二分度輥22、23外徑尺寸恒定又有效防止了與零件表面打滑，避免了如采用彈性膠輥時(shí)出現(xiàn)的分度輥外徑尺寸隨工件重量動(dòng)態(tài)變化的弊端；程序編制上采用誤差自動(dòng)補(bǔ)償和分配的思路:通過(guò)試分度后由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出補(bǔ)償后的自適應(yīng)分度參數(shù)并轉(zhuǎn)化為工件的最大外圓修正尺寸，其詳細(xì)的誤差補(bǔ)償和分配技術(shù)方案如下:
[0026]環(huán)模?？准庸すに?環(huán)模先加工模孔，工件繞數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)中心回轉(zhuǎn)分度，模孔加工完后將環(huán)模重新裝夾在分度輥上，通過(guò)分度輥旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)環(huán)模旋轉(zhuǎn)再次分度，顯然兩次裝夾的基準(zhǔn)不重合，而分度輥傳動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生打滑誤差，因此加工喇叭口時(shí)孔的再次定位就成了難題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)工件重量一定，分度輥旋轉(zhuǎn)的速度和加速度恒定時(shí)，分度輥傳動(dòng)分度一次時(shí)產(chǎn)生的誤差也是恒定的。因此只要測(cè)出分度一次的誤差并進(jìn)行補(bǔ)償或抑制即可滿(mǎn)足定位精度要求
[0027]誤差的自動(dòng)測(cè)量和補(bǔ)償分配方法:任意孔分度坐標(biāo)值A(chǔ)的確定根據(jù)傳動(dòng)關(guān)系有:A= (k D i N) /(n d)公式 I, D= (An d) / (k i N)公式 2
[0028]A:任意孔分度的絕對(duì)坐標(biāo)值單位pis
[0029]D:環(huán)模最大裝夾直徑尺寸單位mm
[0030]η:環(huán)模一周的孔數(shù)單位個(gè)
[0031]d:輥筒直徑單位mm
[0032]1:傳動(dòng)比
[0033]K:伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)單位pis
[0034]N:當(dāng)前的孔位
[0035]將公式I和2寫(xiě)入控制程序。操作者在人機(jī)界面上寫(xiě)入?yún)?shù):D和η。
[0036]根據(jù)公式I進(jìn)行試分度，分度設(shè)定點(diǎn)到達(dá)后，當(dāng)前分度坐標(biāo)為Α，此時(shí)必然有誤差產(chǎn)生，通過(guò)手輪手搖脈沖找正孔位，找正后實(shí)際坐標(biāo)調(diào)整為Al，在人機(jī)上設(shè)計(jì)“誤差自動(dòng)修正”按鈕，操作者按下后程序通過(guò)公式2將Al引入并計(jì)算出修正后的環(huán)模外圓理論直徑D1，在接下來(lái)的分度加工中，任意孔的分度坐標(biāo)按公式I引入Dl值計(jì)算，需要說(shuō)明的是試分度的設(shè)定數(shù)越大，修正的精度越高。
[0037]實(shí)踐加工表明，在程序中采用誤差自動(dòng)補(bǔ)償和分配的控制方法后，達(dá)到了環(huán)模模孔2次裝夾重復(fù)定位的精度要求，解決了此類(lèi)加工的難題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了操作簡(jiǎn)單化。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，它包括機(jī)架(1)和設(shè)置在機(jī)架上X軸分度裝置(2)、Y軸分行裝置(3)和Z軸進(jìn)給裝置(4)，其特征在于:它還包括一鉆削動(dòng)力頭(5)，所述的鉆削動(dòng)力頭(5)安裝在Z軸進(jìn)給裝置(4)上，并與Z軸進(jìn)給裝置(4)垂直，鉆削動(dòng)力頭(5)前端安裝有鉆削刀具(6)，所述的X軸分度裝置(2)包括兩對(duì)稱(chēng)設(shè)置在機(jī)架(1)上的安裝座、旋轉(zhuǎn)設(shè)置在安裝座上并平行的第一分度輥(22)和第二分度輥(23)以及驅(qū)動(dòng)第一分度輥(22)的X軸伺服電機(jī)(21),所述的X軸伺服電機(jī)(21)與第一分度棍(22)之間設(shè)置有一低側(cè)隙精密減速機(jī)(24)和剛性聯(lián)軸器(25)，所述的第一、第二分度輥(22、23)上設(shè)置有淬硬滾花(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，其特征在于:所述的Y軸分行裝置(3)包括一設(shè)置在機(jī)架(1)上的槽形安裝座，槽形安裝座的兩側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩相互平行的Y軸線軌(32)，Y軸線軌(32)上設(shè)置有一 Y軸拖板(34)，槽形安裝座上設(shè)置有Y軸絲桿(33)，并在槽形安裝座一端的位置上設(shè)有能驅(qū)動(dòng)該Y軸絲桿(33)的Y軸伺服電機(jī)(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，其特征在于:所述的Z軸進(jìn)給裝置(4)包括一槽形安裝座、設(shè)置在槽形安裝座上的Z軸絲杠和驅(qū)動(dòng)Z軸絲杠的Z軸伺服電機(jī)(41)，槽形安裝座的的左側(cè)邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩平行的Z軸線軌(42)，Z軸線軌(42)上設(shè)置有一 Z軸拖板(43)，鉆削動(dòng)力頭(5)安裝在Z軸托板(43)上，所述的槽形安裝座豎直安裝在Z軸托板(43)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，其特征在于:所述的鉆削刀具(6)設(shè)計(jì)為內(nèi)藏式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模喇叭口自動(dòng)加工機(jī)床，其特征在于:它還包括一數(shù)控裝置和自動(dòng)測(cè)量環(huán)模直徑的測(cè)量裝置，所述的測(cè)量裝置與數(shù)控裝置電性連接。
【文檔編號(hào)】B23B41/00GK204035617SQ201420503890
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】蔣紅光, 李迅, 鄧國(guó)輝 申請(qǐng)人:四川迅雷威機(jī)械制造有限公司