數(shù)控滾軋機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬滾軋領(lǐng)域，尤其是一種數(shù)控滾軋機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]滾軋機(jī)是一種利用某些金屬材料在冷態(tài)或常溫下的可塑性，在外力作用下，通過旋轉(zhuǎn)著的滾軋模具擠壓回轉(zhuǎn)類坯料來進(jìn)行螺紋加工和花鍵零件加工的一種先進(jìn)、高效、高品質(zhì)、低消耗的無肩加工機(jī)床。按照可裝滾軋模具軸數(shù)，可分為單滑座滾軋機(jī)、兩軸滾軋機(jī)和三軸滾軋機(jī)。
[0003]滾軋機(jī)加工工件的精度受各主軸回轉(zhuǎn)精度及同步精度的影響。常規(guī)機(jī)床采用單輸入軸多輸出軸式的機(jī)械減速器，由于受加工和裝配精度的影響，造成各輸出軸回轉(zhuǎn)精度不穩(wěn)定，使加工工件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，精度難以提高，無法滿足用戶更高的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的控制功能不斷加強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床各軸的位置、速度、轉(zhuǎn)矩的精確控制。因此，數(shù)控滾軋機(jī)成為滾軋機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有滾軋機(jī)存在的上述缺陷，提出了一種新型結(jié)構(gòu)的數(shù)控滾軋機(jī)，其實(shí)現(xiàn)了雙主軸高精度同步旋轉(zhuǎn)，并且兩主軸完全獨(dú)立控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)牙位，提高了設(shè)備的加工精度。
[0005]本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種數(shù)控滾軋機(jī)，包括機(jī)身、其中機(jī)身包括上機(jī)身和下機(jī)身，其中，還包括伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)，伺服主軸系統(tǒng)、比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)以及上機(jī)身均固定在下機(jī)身上，上機(jī)身的兩端分別設(shè)置機(jī)身側(cè)壁，機(jī)身側(cè)壁與上機(jī)身呈一體式結(jié)構(gòu)；
[0006]所述伺服主軸系統(tǒng)包括兩個(gè)伺服電機(jī)、兩根平行的主軸、調(diào)整板、弧形座和兩個(gè)活動(dòng)座，兩根主軸分別固定在調(diào)整板上，主軸通過前支承座和后支承座支承，前支承座和后支承座內(nèi)分別設(shè)有至少一個(gè)軸承，前支承座和后支承座之間的主軸上設(shè)有滾輪，所述調(diào)整板的外側(cè)與弧形座的平面?zhèn)让婀潭ㄟB接，弧形座的弧形側(cè)面與活動(dòng)座固定連接，活動(dòng)座內(nèi)固定有液壓缸的缸體，液壓缸的活塞固定在機(jī)身側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，上機(jī)身設(shè)有滑動(dòng)軌道，活動(dòng)座沿滑動(dòng)軌道移動(dòng)，伺服電機(jī)上安裝有減速器，伺服電機(jī)輸出軸與減速器連接，減速器的輸出軸與主軸剛性連接，數(shù)控系統(tǒng)與伺服電機(jī)連接；
[0007]每個(gè)活動(dòng)座上均設(shè)有一套比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)，所述比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)包括比例伺服閥、光柵尺和液壓站，其中比例伺服閥與數(shù)控系統(tǒng)連接，液壓站與液壓缸連接，液壓缸與比例伺服閥連接，比例伺服閥用于驅(qū)動(dòng)液壓缸，光柵尺與數(shù)控系統(tǒng)連接，數(shù)控系統(tǒng)、光柵尺和比例伺服閥組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明中，所述機(jī)身的中部位置設(shè)有夾具，工件設(shè)置在夾具上，且工件軸向位置可調(diào)，夾具沿垂直于機(jī)身的水平方向設(shè)置。
[0009]所述后支承座可以與調(diào)整板呈一體式結(jié)構(gòu)。
[0010]所述弧形座內(nèi)設(shè)有調(diào)整桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括調(diào)整桿和球軸，調(diào)整桿的一端設(shè)置在滑動(dòng)座內(nèi)，另一端設(shè)置在弧形座內(nèi)，球軸的軸部插入調(diào)整桿，球軸的頭部插入弧形座，調(diào)整桿設(shè)置在在滑動(dòng)座中且可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)球軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，球軸再帶動(dòng)弧形座旋轉(zhuǎn)一定的角度，以調(diào)整兩主軸的平行度。
[0011]所述減速器的輸出軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主軸連接，所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括大齒輪和小齒輪，其中小齒輪的齒輪軸與減速器輸出軸固定連接，大齒輪的齒輪軸與主軸固定連接，因此實(shí)現(xiàn)了伺服電機(jī)與主軸的剛性連接，回程間隙小，傳動(dòng)精度高，主軸同步精度高達(dá)0.005°。數(shù)控系統(tǒng)與伺服電機(jī)連接，通過數(shù)控系統(tǒng)控制量伺服電機(jī)同步動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了兩主軸的同步旋轉(zhuǎn)。
[0012]所述光柵尺分為動(dòng)尺和定尺，其中定尺設(shè)置在機(jī)身上，動(dòng)尺設(shè)置在活動(dòng)座上。通過數(shù)控系統(tǒng)使比例伺服閥工作，從而使液壓缸動(dòng)作，并帶動(dòng)活動(dòng)座前后移動(dòng)，活動(dòng)座運(yùn)動(dòng)過程中通過光柵尺得到發(fā)訊點(diǎn)的精確位置數(shù)值后，將上述位置數(shù)值傳輸給數(shù)控系統(tǒng)，從而精確控制兩活動(dòng)座的速度和線位移量，實(shí)現(xiàn)兩主軸中心距的調(diào)整和兩滑座同步相向運(yùn)動(dòng)與定位。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014](I)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙主軸同步控制，實(shí)現(xiàn)了雙主軸高精度同步旋轉(zhuǎn)，提高了設(shè)備的加工精度；
[0015](2)本發(fā)明中的兩主軸是相互獨(dú)立的，因此實(shí)現(xiàn)了兩主軸的分別獨(dú)立控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩主軸的自動(dòng)對(duì)牙位操作；
[0016](2)通過比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩活動(dòng)座同步相向運(yùn)動(dòng)和定位，通過比例伺服閥、數(shù)控系統(tǒng)和光柵尺組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩活動(dòng)座的等速進(jìn)給與精確定位。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明主軸伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1下機(jī)身；2上機(jī)身；201機(jī)身側(cè)壁；3活動(dòng)座；4弧形座；5調(diào)整板；6伺服主軸系統(tǒng)；601伺服電機(jī);602減速器;603前支承座;604軸承I ;605軸承II ;606軸承III ；607小齒輪；608大齒輪；7夾具；8滾輪；9主軸。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]所述數(shù)控滾軋機(jī)包括機(jī)身、伺服主軸系統(tǒng)6、比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)。其中機(jī)身包括上機(jī)身2和下機(jī)身1，伺服主軸系統(tǒng)6、比例伺服液壓滑座進(jìn)給系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)以及上機(jī)身均固定在下機(jī)身上。同時(shí)在機(jī)身的中部位置設(shè)有夾具7，工件設(shè)置在夾具7上，且軸向位置可調(diào)，夾具沿垂直于機(jī)身的水平方向設(shè)置。所述上機(jī)身2采用凹形鑄造結(jié)構(gòu)，上機(jī)身2的兩端分別設(shè)置機(jī)身側(cè)壁201，機(jī)身側(cè)壁201與上機(jī)身2呈一體式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了機(jī)床的整體剛性，解決了吸振與減振問題，減小了機(jī)身的變形。
[0022]所述伺服主軸系統(tǒng)包括兩個(gè)伺服電機(jī)、兩根平行的主軸9、調(diào)整板5、弧形座4和兩個(gè)活動(dòng)座3，兩根主軸9分別固定在調(diào)整板5上，主軸9通過前支承座603和后支承座支承，前支承座603內(nèi)設(shè)置軸承I 604，后支承座內(nèi)設(shè)置軸承II 605和軸承III 606，后支承座與調(diào)整板5呈一體式結(jié)構(gòu)，主軸9采用三點(diǎn)支承，剛性較好。軸承I 604和軸承II 605之間的主軸上設(shè)有滾輪8。所述調(diào)整板5的外側(cè)與弧形座4的平面?zhèn)让婀潭ㄟB接，弧形座4的弧形側(cè)面與活動(dòng)座3固定連接?；顒?dòng)座3內(nèi)固定有液壓缸