直接数控驱动非圆磨动力头的制作方法

专利名称：直接数控驱动非圆磨动力头的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控非圆磨床的驱动部件。
附

图1是现有数控非圆磨床结构示意图，其主要部件有砂轮头架6及其X轴传动系统、工件头架2及其C轴传动系统，支撑工件的尾架3，溜板5，砂轮9，数控系统10，C轴伺服系统11，X轴伺服系统12。工件1由工件头架2带动旋转，由数控系统10、伺服系统11和12控制C轴和X轴产生工件相对砂轮的运动，加工出工件轮廓形线。
在现有技术中，X轴运动通常由伺服电机经滚珠丝杠间接驱动。这种传动方式在德国DE4022799A1号专利文献表达如下“砂轮安装在溜板上，溜板由伺服电机通过丝杠驱动。”这种间接传动方式增加了传动环节、降低了运动的灵敏性和平稳性，对加工精度和表面粗糙度度产生不利影响。由于砂轮头架质量很大，导致导轨的摩擦力增加。为减小摩擦力、提高运动的灵敏性和平稳性，通常采用液体静压导轨。其制造成本高、维护技术复杂。
本发明的目的是提供一种结构简单的高性能直接数控驱动非圆磨动力头。以其为核心部件，可以在普通内外圆磨床上或者类似的机床本体上构成非圆数控磨床。
本发明提供的动力头由工件头架、尾架、空心伺服电机、直线电机、伺服系统和数控系统组成。图2是以本发明为核心部件组成的非圆磨床结构示意图。工件1由安装在工件头架2上的空心伺服电机4直接驱动旋转(C轴)，并且由尾架3支撑。工件头架2固定在工件头架直线电机5上，尾架3固定在尾架直线电机6上，直线电机5和6安装在溜板7上。工件头架2上的伺服电机4、工件头架直线电机5和尾架直线电机6由伺服系统11、12和13驱动。工件头架直线电机5与尾架直线电机6直接驱动工件头架2和尾架3同步运动，构成工件X轴运动。砂轮头架8用于调整砂轮相对工件的初始位置，可以手动调整，也可以采用伺服电机调整。磨削工件时，砂轮头架固定不动。数控系统控制空心伺服电机4、直线电机5和6运动，产生工件1相对砂轮9的运动，加工出工件轮廓形线。
由于工件头架和尾架分别由数控系统驱动，没有机械连接部件，其质量很轻；同时采用直线电机直接驱动，没有传动元件；因此这种结构可以获得较现有技术更好的X轴运动灵敏性、动态响应特性和运动精度。
本发明的实施可参照图2进行。
权利要求
1一种直接数控驱动的非圆磨动力头，它由工件头架、尾架、空心伺服电机、直线电机、伺服系统和数控系统组成，其特征在于工件旋转运动(C轴)由安装在工件头架上的空心伺服电机直接驱动；工件头架和尾架分别固定在工件头架和尾架直线电机上，工件头架和尾架直线电机直接驱动工件头架和尾架运动，构成工件X轴运动。
2.根据权利要求1中所述的工件头架和尾架，其特征在于它们沿工件径向(X轴)的同步运动由数控系统和伺服系统控制。
全文摘要
本发明提供一种数控非圆磨床的核心部件。工件旋转(C轴)运动由安装在工件头架上的空心伺服电机直接驱动。头架和尾架分别安装在两台直线电机上,工件径向(X轴)运动由工件头架和尾架直线电机同步完成,数控系统控制其同步运动。通过移动砂轮头架,可以调整砂轮相对工件的初始位置,磨削工件时,砂轮头架固定不动。以此为核心部件,可以在普通内外圆磨床上或者类似的机床本体上构成非圆数控磨床。
文档编号B24B19/00GK1344598SQ01134489
公开日2002年4月17日 申请日期2001年11月6日 优先权日2001年11月6日
发明者郇极 申请人:北京航空航天大学