一种进给装置的制作方法

文档序号:15593302发布日期:2018-10-02 19:12阅读:950来源:国知局

本实验新型涉及一种进给装置,属于机械设备加工技术领域。



背景技术:

大口径平头倒棱机加工中,进给装置,用于刀具切削进给,刀具快速进给、返回,因切削进给速度与快速进给速度相差很大,目前做法是使用两套驱动装置分别对切削进给与快速进给提供驱动,工进变频电机驱动,因变频电机调速范围窄,快进采用交流电机驱动,电磁离合器切换工进快进,这种做法不但浪费材料,而且加工时需要根据进给需求切换驱动装置,费时费力,容易产生操作问题,且由于全部是机械方式实现,由于进给速度不能精细控制,使得加工精度不高。现在,伺服控制系统由于调速范围宽,控制精度高,已广泛应用于机械加工行业,因此,目前迫切需要一套基于伺服控制系统的驱动装置实现切削状态下能够精确控制的快速及慢速进给。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决大型倒棱设备切削时床头箱刀具快进、快退与工进速度控制的问题,提出一种进给装置,该装置能够解决上述问题,同时还能实现对床头箱行进位置的精确控制。该装置可以广泛用于现有机械设备的进给控制。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

一种进给装置主要由挡圈、轴承A、轴承座A、滚珠丝杠副、连接体、轴承 B、轴承座B、压盖、圆螺母、联轴器、减速器、伺服系统组成;

挡圈用于对轴承A轴向定位;采用标准轴用弹性挡圈;

轴承A用于支撑滚珠丝杠副前端;

作为优选,为减小丝杠旋转时摩擦阻力,所述轴承A采用单列向心球轴承;

轴承座A用于支撑轴承A;其中间加工有水平方向内孔与轴承外圈配合,轴承A装入其孔中,底部采用平面结构,用于固定在拖板上;

滚珠丝杠副用于将伺服电机的旋转运动转化为直线床头箱进给运动,其主要由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成,在丝杠和螺母上都设有半圆弧形的螺旋槽,当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺母滚道;螺母上有滚珠回路管道,将几圈螺母滚道的两端连接起来,构成封闭的循环滚道,并在滚道内装满滚珠;当丝杠旋转时,滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动,从而迫使螺母轴向移动;其装在两轴承A、B之间;

连接体用于床头箱和滚珠丝杠副上螺母连接,将螺母的直线运动传递给床头箱,其为盘状结构,上部设有光孔用于与床头箱连接,下部设有一大孔、周围均布光孔,丝杠穿过大孔,光孔用于通过螺栓与螺母连接;

轴承B用于支撑滚珠丝杠副后端、限制丝杠轴向移动,承受轴向载荷;

作为优选,所述轴承B6采用两个圆锥滚子轴承,背对背布置;

轴承座B用于支撑轴承B并限制其轴向移动,轴承座中间加工有内孔与轴承B外圈配合,内孔中间加工凸台,用于定位轴承B外圈,下部加工光孔,用于通过螺栓与拖板固位连接;

压盖用于压紧轴承B外圈,四周加工光孔,用于通过螺栓与轴承座B连接;

圆螺母用于对轴承B内圈轴向定位,其为标准件。

联轴器用于传递动力,通过键连接滚珠丝杠副的丝杠与减速器输出轴,采用标准弹性柱销联轴器;

减速器用于降低转速增大输出扭矩,输入轴通过键与伺服电机连接,输出轴通过键与联轴器连接,其为标准件;

伺服系统用于提供进给动力、控制进给速度及进给位置;由伺服电机、伺服控制系统组成;

连接关系:

螺栓通过底部光孔将轴承座A固定在拖板上;轴承A置于轴承座A上部轴承孔内;轴承A装到滚珠丝杠副的丝杠上,丝杠上加工有台肩,轴承A内圈一端靠紧丝杠台肩,挡圈卡在丝杠上定位环槽中,紧靠轴承A内圈另一端,轴向固定,从而使轴承内圈与丝杠固定连接;轴承座A通过轴承A支撑滚珠丝杠副前端,同时滚珠丝杠副的丝杠可在轴承座A内转动;连接体通过螺栓穿过其上部光孔固定连接床头箱,丝杠穿过大孔,螺栓通过下部大孔周围光孔,与滚珠丝杠副的螺母上螺孔固定连接,螺母、连接体、床头箱成为整体,保证床头箱与螺母同步运动;床头箱置于拖板的平-V组合导轨上,可水平直线移动,滚珠丝杠副的螺母转动自由度被限制;轴承座B通过螺栓固定在拖板上,轴承 B装入轴承座B上轴承孔内、压盖通过螺栓连接在轴承座B上,固定轴承B外圈,滚珠丝杠副的丝杠后部外径轴肩固定轴承B内圈一侧,圆螺母旋紧在丝杠上,固定轴承B内圈另一侧;由于两个圆锥滚子轴承是背对背布置,限制了丝杠轴向运动并承受轴向力,同时轴承座B起到支撑滚珠丝杠副后端作用;联轴器通过键连接滚珠丝杠副与减速器输出轴,减速器输入轴与伺服系统的伺服电机连接。

有益效果

采用伺服电机驱动、伺服系统控制,解决了设备切削进给速度与快速进给速度相差很大时驱动控制系统复杂的问题,新系统进给精度高,低速性能好,惯性小、停车快,抗过载能力强。

附图说明

图1为进给装置结构示意图;

图2为图1中进给装置俯视图;

图3为图1中进给装置侧视图;

附图标记:1-挡圈、2-轴承A、3-轴承座A、4-滚珠丝杠副、5-连接体、6- 轴承B、7-轴承座B、8-压盖、9-圆螺母、10-联轴器、11-减速器、12-伺服系统、13-床头箱、14-拖板。

具体实施方式

下面对本实用新型的优选实施方式结合附图进行详细说明。

如图1、2、3所示,一种进给装置主要由挡圈1、轴承A2、轴承座A3、滚珠丝杠副4、连接体5、轴承B6、轴承座B7、压盖8、圆螺母9、联轴器10、减速器11、伺服系统12组成;

挡圈1用于对轴承A2轴向定位;采用标准轴用弹性挡圈;

轴承A2用于支撑滚珠丝杠副4前端;

作为优选,为减小丝杠旋转时摩擦阻力,所述轴承A2采用单列向心球轴承;

轴承座A3用于支撑轴承A2;其中间加工有水平方向内孔与轴承外圈配合,轴承A2装入其孔中,底部采用平面结构,用于固定在拖板14上;

滚珠丝杠副4用于将伺服电机的旋转运动转化为直线床头箱13进给运动,其主要由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成,在丝杠和螺母上都设有半圆弧形的螺旋槽,当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺母滚道;螺母上有滚珠回路管道,将几圈螺母滚道的两端连接起来,构成封闭的循环滚道,并在滚道内装满滚珠;当丝杠旋转时,滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动,从而迫使螺母轴向移动;其装在两轴承A、B之间;

连接体5用于床头箱13和滚珠丝杠副4上螺母连接,将螺母的直线运动传递给床头箱13,其为盘状结构,上部设有光孔用于与床头箱13连接,下部设有一大孔、周围均布光孔,丝杠穿过大孔,光孔用于通过螺栓与螺母连接;

轴承B6用于支撑滚珠丝杠副4后端、限制丝杠轴向移动,承受轴向载荷;

作为优选,所述轴承B6采用两个圆锥滚子轴承,背对背布置;

轴承座B7用于支撑轴承B6并限制其轴向移动,轴承座中间加工有内孔与轴承B6外圈配合,内孔中间加工凸台,用于定位轴承B6外圈,下部加工光孔,用于通过螺栓与拖板14固位连接;

压盖8用于压紧轴承B6外圈,四周加工光孔,用于通过螺栓与轴承座B7 连接;

圆螺母9用于对轴承B6内圈轴向定位,其为标准件。

联轴器10用于传递动力,通过键连接滚珠丝杠副4的丝杠与减速器11输出轴,采用标准弹性柱销联轴器;

减速器11用于降低转速增大输出扭矩,输入轴通过键与伺服电机连接,输出轴通过键与联轴器10连接,其为标准件;

伺服系统12用于提供进给动力、控制进给速度及进给位置;由伺服电机、伺服控制系统组成;

连接关系:

螺栓通过底部光孔将轴承座A3固定在拖板14上;轴承A2置于轴承座 A3上部轴承孔内;轴承A2装到滚珠丝杠副4的丝杠上,丝杠上加工有台肩,轴承A2内圈一端靠紧丝杠台肩,挡圈1卡在丝杠上定位环槽中,紧靠轴承A2 内圈另一端,轴向固定,从而使轴承A内圈与丝杠固定连接;轴承座A3通过轴承A2支撑滚珠丝杠副4前端,同时滚珠丝杠副4的丝杠可在轴承座A3内转动;连接体5通过螺栓穿过其上部光孔固定连接床头箱13,丝杠穿过大孔,螺栓通过下部大孔周围光孔,与滚珠丝杠副4的螺母上螺孔固定连接,螺母、连接体5、床头箱13成为整体,保证床头箱13与螺母同步运动;床头箱13置于拖板14 的平-V组合导轨上,可水平直线移动,滚珠丝杠副4的螺母转动自由度被限制;轴承座B7通过螺栓固定在拖板14上,轴承B6装入轴承座B7上轴承孔内、压盖通过螺栓连接在轴承座B7上,固定轴承B6外圈,滚珠丝杠副4的丝杠后部外径轴肩固定轴承B内圈一侧,圆螺母9旋紧在丝杠上,固定轴承B6内圈另一侧;由于两个圆锥滚子轴承是背对背布置,限制了丝杠轴向运动并承受轴向力,同时轴承座B7起到支撑滚珠丝杠副4后端作用;联轴器10通过键连接滚珠丝杠副4与减速器11输出轴,减速器11输入轴与伺服系统12的伺服电机连接。

工作过程:

将本进给装置安装于倒棱设备拖板14之上,床头箱13置于拖板14导轨上,进给装置通过连接体5与床头箱13连接,进给时是由伺服系统12的伺服电机通过减速机11减速,再带动联轴器10旋转,联轴器10通过键带动滚珠丝杠副 4的丝杠旋转,丝杠由于受轴承B6轴向限制,轴向不能移动,只做旋转运动,滚珠丝杠副4的螺母旋转运动被限制,螺母只能沿丝杠做直线运动,螺母带动连接体5做前后直线运动,连接体5带动床头箱13刀具做进给运动,将伺服电机旋转运动转化为床头箱13直线进给运动,伺服电机正、反转动,实现床头箱 13刀具作进给运动。由于伺服电机调速范围宽,伺服系统控制伺服电机快速或低速转动,便可实现床头箱13的快进及工进;伺服电机闭环使用,随时把信号传给系统,精确控制切削位置。伺服系统与可编程序控制器PLC通过网络通讯方式,形成机电一体化。PC机采用人机对话界面,能了解产品信息和工作状态,并能够进行参数设定。

以上所述的具体描述,对实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围。

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