数控机床伺服液压夹紧系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种数控机床伺服液压夹紧系统，包括有储油缸、伺服电机、齿轮泵、压力调节装置、压力传感器、液压控制系统、电磁换向阀以及主轴回转油缸，齿轮泵的工作转轴连接在伺服电机的转轴上，齿轮泵的液压油入口以及电磁换向阀的回油口分别与储油缸连接，齿轮泵的液压油出口通过电磁换向阀与主轴回转油缸连接，压力调节装置和压力传感器设置在输出端管路上，压力传感器通过液压控制系统与伺服电机连接，液压控制系统与数控机床的数控系统连接。本实用新型能够根据机床工作进程和状态实时自动调节夹紧力，工作效率高、节约能源且能够易损零件的完整性。
【专利说明】数控机床伺服液压夹紧系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数控机床夹紧系统，尤其涉及一种数控机床伺服液压夹紧系统。
【背景技术】
[0002]目前数控机床主轴卡盘液压夹紧系统一般使用液压站提供动力源，通过三相异步电机带动油泵从储油缸中吸油后向机床主轴卡盘回转油缸打油，液压油通过液压阀实现方向、压力、流量调节后经外接管路传输到机床主轴卡盘回转油缸从而驱动夹紧设备动作。该类液压站系统只要开机电机始终在额定转速下运转，无法根据机床具体工作进程和状态自动调节夹紧力，不仅效率转化低，电能利用率低，同时对于部分薄壁零件持续的大夹紧力还会造成零件损坏报废。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的是提供一种数控机床伺服液压夹紧系统，解决现有的数控机床主轴卡盘液压夹紧系统无法根据机床工作进程和状态自动调节夹紧力，工作效率低、浪费电能且会造成薄壁零件损坏的缺陷。
[0004]为了实现发明目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种数控机床伺服液压夹紧系统，包括有储油缸、伺服电机、齿轮泵、压力调节装置、压力传感器、液压控制系统、电磁换向阀以及主轴回转油缸，齿轮泵的工作转轴连接在伺服电机的转轴上，齿轮泵的液压油入口以及电磁换向阀的回油口分别与储油缸连接，齿轮泵的液压油出口通过电磁换向阀与主轴回转油缸连接，主轴回转油缸内设置有作动活塞，作动活塞与机床主轴卡盘连接，压力调节装置和压力传感器设置在齿轮泵与主轴回转油缸之间的输油管路上，压力传感器通过液压控制系统与伺服电机连接，液压控制系统与数控系统连接。
[0005]本实用新型的特征还在于，压力调节装置采用溢流阀或者弹簧式压力调节器。
[0006]溢流阀的回油口与储油缸连接。
[0007]弹簧式压力调节器包括有缓冲油缸，缓冲油缸内部设置有缓冲活塞，缓冲活塞通过弹簧连接在缓冲油缸底部。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]I)本实用新型的伺服电机能够在额定转速下给定一个较小的转速(大于液压油泄漏所需要的转速)就能保证额定输出扭矩，从而保证压力所需的扭矩，夹紧或松开时瞬时提高电机转速补充主轴回转油缸所需的液压油，控制夹紧松开的时间约为0.5s，完成夹紧/松开动作后电机恢复到低速运转。这样的工作方式使得该系统比传统的液压站节能约50%以上；
[0010]2)本实用新型能够根据数控系统程序设定，在加工薄壁零件时，随着加工进程和状态实时调整夹紧力，防止损坏报废。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的实施例1结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的实施例2结构示意图。
[0013]图中，1.储油缸，2.伺服电机，3.齿轮泵，4.压力调节装置，5.压力传感器，6.液压控制系统，7.电磁换向闽，8.王轴回转油缸，9.作动活塞，10.缓冲油缸，11.缓冲活塞，
12.弹簧。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0015]本实用新型提供一种数控机床伺服液压夹紧系统，包括有储油缸1、伺服电机2、齿轮泵3、压力调节装置4、压力传感器5、液压控制系统6、电磁换向阀7以及主轴回转油缸8，齿轮泵3的工作转轴连接在伺服电机2的转轴上，齿轮泵3的液压油入口以及电磁换向阀7的回油口分别与储油缸I连接，齿轮泵3的液压油出口通过电磁换向阀7与主轴回转油缸8连接，主轴回转油缸8内设置有作动活塞9，作动活塞9与机床主轴卡盘连接，压力调节装置4和压力传感器5设置在齿轮泵3与主轴回转油缸8之间的输油管路上，压力传感器5通过液压控制系统6与伺服电机2连接，液压控制系统6与数控系统连接。
[0016]实施例1:如图1所示，压力调节装置4采用溢流阀，工作过程中，根据所需加工的零件在数控系统中设定相应的加工参数，液压控制系统6驱动伺服电机2带动齿轮泵3高速旋转从储油缸I中抽油，通过电磁换向阀7向主轴回转油缸8中打油，电磁换向阀7控制打油的方向，从而使主轴回转油缸8中作动活塞9按照要求加紧或松开，加紧松开动作完成后进入保压进程，具体的保持压力可由数控系统设定。在保压过程中，压力传感器5采集输出端的压力并反馈到液压控制系统6，液压控制系统6经过A/D转换后和指令压力进行PID调节，将调整后的值输出给伺服电机2，控制转速进而使压力稳定。对于一些薄壁零件，数控系统会通过程序改变夹紧力，液压控制系统6接收到新的指令，开始调整压力，如果调整完成后压力保持在允许的范围内，输出压力调整结束信号给数控系统，数控系统接收到此信号则认为压力到位，可以开始主轴运转，这时系统进入一个动态稳定的过程。系统在工作过程中有可能会出现瞬时压力过载或压力不足的情况，压力传感器5检测到压力不足的信号后，会传输给液压控制系统6通过发出指令让伺服电机2加速旋转来提高压力，压力过载时，会通过溢流阀卸油进行及时调节。
[0017]实施例2:与实施例1相比，在压力调节装置4上做出改变，其他工作原理和结构均一致。如图2所示，本实施例中，压力调节装置4采用弹簧式压力调节器，具体包括有缓冲油缸10，缓冲油缸10内部设置有缓冲活塞11，缓冲活塞11通过弹簧12连接在缓冲油缸10底部。工作过程中，如果出现压力过载时，液压油会向缓冲油缸10中分流，在液压油的压力下，缓冲活塞11下行压缩弹簧从而起到调节系统压力的作用；系统压力不足时，在弹簧12的作用下，缓冲活塞11上行将液压油推入系统油路中保持压力的动态平衡。与溢流阀相比，弹簧式压力调节器可实现双向调节，能够维持系统压力动态平衡，稳定夹紧或松开力度。
[0018]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，上述实施方式和说明书只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.一种数控机床伺服液压夹紧系统，其特征在于，包括有储油缸(I)、伺服电机(2)、齿轮泵(3)、压力调节装置(4)、压力传感器(5)、液压控制系统￠)、电磁换向阀(7)以及主轴回转油缸(8)，所述齿轮泵(3)的工作转轴连接在伺服电机(2)的转轴上，齿轮泵(3)的液压油入口以及电磁换向阀(7)的回油口分别与储油缸(I)连接，齿轮泵(3)的液压油出口通过电磁换向阀(7)与主轴回转油缸(8)连接，所述主轴回转油缸(8)内设置有作动活塞(9)，所述作动活塞(9)与机床主轴卡盘连接，所述压力调节装置(4)和压力传感器(5)设置在齿轮泵(3)与主轴回转油缸(8)之间的输油管路上，所述压力传感器(5)通过液压控制系统(6)与伺服电机(2)连接，所述液压控制系统(6)与数控系统连接。
2.如权利要求1所述的数控机床伺服液压夹紧系统，其特征在于，所述压力调节装置(4)采用溢流阀或者弹簧式压力调节器。
3.如权利要求2所述的数控机床伺服液压夹紧系统，其特征在于，所述溢流阀的回油口与储油缸(I)连接。
4.如权利要求2所述的数控机床伺服液压夹紧系统，其特征在于，所述弹簧式压力调节器包括有缓冲油缸(10)，所述缓冲油缸(10)内部设置有缓冲活塞(11)，缓冲活塞(11)通过弹簧(12)连接在缓冲油缸(10)底部。
【文档编号】B23B31/30GK204018764SQ201420323678
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】王云富, 范文豹, 杨冰, 杨莉 申请人:西安鸣士数控机床有限公司