一種非圓表面精密車削的二維控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，包括刀架、刀具安裝臺、控制器、主軸編碼器、振動傳感器和刀具，刀架的四個內(nèi)直角與刀具安裝臺的四個外直角之間分別一一對應(yīng)一體連接有彈性變形體，刀具固定安裝在刀具安裝臺上，振動傳感器固定安裝在刀具上，主軸編碼器固定安裝在車床主軸上，特點(diǎn)是刀架上位于刀具安裝臺的徑向中心線處和軸向中心線處分別固定設(shè)置有音圈直線電機(jī)，刀具安裝臺的側(cè)面上與音圈直線電機(jī)相正對的位置一體設(shè)置有柔性鉸鏈，柔性鉸鏈與音圈直線電機(jī)固定連接；優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了非圓精密加工的二維控制，提高了非圓精密車削的加工精度，且在高頻響的前提下，本控制裝置的輸出線性好、可控性好。
【專利說明】一種非圓表面精密車削的二維控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械設(shè)計(jì)與制造【技術(shù)領(lǐng)域】中數(shù)控車床的機(jī)械切削裝置，尤其涉及一種非圓表面精密車削的二維控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]車削非圓零件時，切削過程中刀具的運(yùn)動是軸向直線運(yùn)動和徑向進(jìn)給運(yùn)動的合成運(yùn)動，刀具徑向進(jìn)給運(yùn)動是具有一定周期性和規(guī)律性的往復(fù)直線運(yùn)動，這種周期和規(guī)律根據(jù)非圓的形狀和主軸的轉(zhuǎn)速的不同而變化。目前非圓截面的加工主要采用的是具有效率高、適用面廣、成本低等特點(diǎn)的數(shù)控車削加工，但是目前使用的非圓精密車削的控制裝置，在高頻響的前提下，大多數(shù)控制裝置都是一維控制，而且輸出線性差、可控性差、輸出位移小，且加工精度也不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在高頻響的前提下可控性好、加工精度高的非圓表面精密車削的二維控制裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，包括刀架、刀具安裝臺、控制器、主軸編碼器、振動傳感器和刀具，所述的刀具安裝臺位于所述的刀架內(nèi)，所述的刀架的四個內(nèi)直角與所述的刀具安裝臺的四個外直角之間分別一一對應(yīng)一體連接有彈性變形體，所述的刀具固定安裝在所述的刀具安裝臺上且位于其徑向中心線上，所述的振動傳感器固定安裝在所述的刀具上且位于所述的刀具安裝臺的徑向中心線上，所述的主軸編碼器固定安裝在車床主軸上，所述的刀架上位于所述的刀具安裝臺的徑向中心線處和軸向中心線處分別固定設(shè)置有音圈直線電機(jī)，所述的刀具安裝臺的側(cè)面上與所述的音圈直線電機(jī)相正對的位置一體設(shè)置有柔性鉸鏈，所述的柔性鉸鏈與所述的音圈直線電機(jī)固定連接，所述的音圈直線電機(jī)、所述的主軸編碼器和所述的振動傳感器分別與所述的控制器電連接。
[0005]所述的刀架上位于刀具安裝臺的徑向中心線處和軸向中心線處分別設(shè)置有電機(jī)安裝槽，所述的電機(jī)安裝槽內(nèi)固定設(shè)置有電機(jī)固定架，所述的音圈直線電機(jī)固定安裝在所述的電機(jī)固定架中，所述的柔性鉸鏈上一體設(shè)置有連接塊，所述的連接塊通過連接法蘭與所述的音圈直線電機(jī)固定連接。
[0006]所述的彈性變形體包括兩個直片和一個半圓片，所述的半圓片的兩端分別與所述的直片一體連接，其中一個直片的端部與所述的刀架的內(nèi)直角一體連接，另一個直片的端部與所述的刀具安裝臺的外直角一體連接，四個所述的彈性變形體分別沿所述的刀架的徑向中心線和軸向中心線對稱，通過該彈性變形體來連接刀架與刀具安裝臺，放大了刀具的進(jìn)給位移，加大了整個控制裝置的控制行程，進(jìn)一步提高了加工精度。
[0007]所述的刀具安裝臺的徑向中心線處設(shè)置有刀具安裝槽，所述的刀具安裝槽的兩個內(nèi)側(cè)面分別嵌設(shè)有至少一個定位套，所述的定位套內(nèi)設(shè)置有鋼珠，所述的鋼珠與所述的定位套的內(nèi)底部之間設(shè)置有彈簧，所述的刀具位于所述的刀具安裝槽中且所述的刀具的側(cè)面與所述的鋼珠的位置相對應(yīng)處設(shè)置有定位凹槽，通過該結(jié)構(gòu)來固定刀具，只要將刀具放入刀具安裝槽中，按壓刀具，使鋼珠嵌入刀具相應(yīng)位置的定位凹槽中便完成刀具的定位和固定，其定位準(zhǔn)確，安裝快速方便。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于刀架的徑向中心線處和軸向中心線處分別固定設(shè)置有音圈直線電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了非圓精密加工的二維控制，且可實(shí)現(xiàn)徑向和軸向的解耦，提高了非圓精密車削的加工精度，且在高頻響的前提下，本控制裝置的輸出線性好、可控性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的二維控制裝置的俯視圖；
[0010]圖2為圖1沿徑向中心線的側(cè)視圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的彈性變形體的工作原理圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型的刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]如圖所示，一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，包括刀架1、刀具安裝臺2、控制器(圖中未顯示)、主軸編碼器3、振動傳感器4和刀具5，刀具安裝臺2位于刀架I內(nèi)，刀架I的四個內(nèi)直角與刀具安裝臺2的四個外直角之間分別一一對應(yīng)一體連接有彈性變形體6，彈性變形體6包括兩個直片61和一個半圓片62，半圓片62的兩端分別與直片61 —體連接，其中一個直片61的端部與刀架I的內(nèi)直角一體連接，另一個直片61的端部與刀具安裝臺2的外直角一體連接，四個彈性變形體6分別沿刀架I的徑向中心線(X向)和軸向中心線(Z向)對稱，刀架I上位于刀具安裝臺2的徑向中心線處和軸向中心線處分別設(shè)置有電機(jī)安裝槽11，電機(jī)安裝槽11內(nèi)固定設(shè)置有電機(jī)固定架12，電機(jī)固定架12中固定安裝有音圈直線電機(jī)7，刀具安裝臺2的側(cè)面上與音圈直線電機(jī)7相正對的位置一體設(shè)置有柔性鉸鏈21，柔性鉸鏈21上一體設(shè)置有連接塊22，連接塊22通過連接法蘭23與音圈直線電機(jī)7固定連接，刀具安裝臺2的徑向中心線處設(shè)置有刀具安裝槽(圖中未標(biāo)出)，刀具安裝槽的兩個內(nèi)側(cè)面分別嵌設(shè)有兩個定位套8，定位套8內(nèi)設(shè)置有鋼珠81，鋼珠81與定位套8的內(nèi)底部之間設(shè)置有彈簧9，刀具5位于刀具安裝槽中且刀具5的側(cè)面與鋼珠81的位置相對應(yīng)處設(shè)置有定位凹槽51，振動傳感器4固定安裝在刀具5上且位于刀具安裝臺2的徑向中心線上，主軸編碼器3固定安裝在車床主軸上，音圈直線電機(jī)7、主軸編碼器3和振動傳感器4分別與控制器電連接。
【權(quán)利要求】
1.一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，包括刀架、刀具安裝臺、控制器、主軸編碼器、振動傳感器和刀具，所述的刀具安裝臺位于所述的刀架內(nèi)，所述的刀架的四個內(nèi)直角與所述的刀具安裝臺的四個外直角之間分別一一對應(yīng)一體連接有彈性變形體，所述的刀具固定安裝在所述的刀具安裝臺上且位于其徑向中心線上，所述的振動傳感器固定安裝在所述的刀具上且位于所述的刀具安裝臺的徑向中心線上，所述的主軸編碼器固定安裝在車床主軸上，其特征在于所述的刀架上位于所述的刀具安裝臺的徑向中心線處和軸向中心線處分別固定設(shè)置有音圈直線電機(jī)，所述的刀具安裝臺的側(cè)面上與所述的音圈直線電機(jī)相正對的位置一體設(shè)置有柔性鉸鏈，所述的柔性鉸鏈與所述的音圈直線電機(jī)固定連接，所述的音圈直線電機(jī)、所述的主軸編碼器和所述的振動傳感器分別與所述的控制器電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，其特征在于所述的刀架上位于所述的刀具安裝臺的徑向中心線處和軸向中心線處分別設(shè)置有電機(jī)安裝槽，所述的電機(jī)安裝槽內(nèi)固定設(shè)置有電機(jī)固定架，所述的音圈直線電機(jī)固定安裝在所述的電機(jī)固定架中，所述的柔性鉸鏈上一體設(shè)置有連接塊，所述的連接塊通過連接法蘭與所述的音圈直線電機(jī)固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，其特征在于所述的彈性變形體包括兩個直片和一個半圓片，所述的半圓片的兩端分別與所述的直片一體連接，其中一個直片的端部與所述的刀架的內(nèi)直角一體連接，另一個直片的端部與所述的刀具安裝臺的外直角一體連接，四個所述的彈性變形體分別沿所述的刀架的徑向中心線和軸向中心線對稱。
4.如權(quán)利要求1所述的一種非圓表面精密車削的二維控制裝置，其特征在于所述的刀具安裝臺的徑向中心線處設(shè)置有刀具安裝槽，所述的刀具安裝槽的兩個內(nèi)側(cè)面分別嵌設(shè)有至少一個定位套，所述的定位套內(nèi)設(shè)置有鋼珠，所述的鋼珠與所述的定位套的內(nèi)底部之間設(shè)置有彈簧，所述的刀具位于所述的刀具安裝槽中且所述的刀具的側(cè)面與所述的鋼珠的位置相對應(yīng)處設(shè)置有定位凹槽。
【文檔編號】B23Q15/007GK203712410SQ201420011931
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】賀勇, 李國平, 姚秋水, 陳彬 申請人:寧波大學(xué)