專利名稱：一種數控臥式珩磨機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于管件加工設備領域，特別是涉及一種帶有自動控制裝置和扭矩傳感器的臥式珩磨機。
背景技術：
珩磨加工為傳統的內孔精加工技術，原多用于管孔切削加工，用此設備以完成提高精度的要求，于上世紀八十年代后，由于毛坯管再經精拔或拔軋的工藝成熟，用精管直接經珩磨加工成較精密的管件成為可能，因此珩磨技術得以廣泛應用，珩磨機市場也有了較大需求。國內目前生產的珩磨機技術水平，由于轉速可調，磨頭的轉速可調，能夠在可調控的恒定壓力下自動珩磨。其實現自動控制方面也都是針對磨削的行程、磨削的次數等方面來考慮的，但該機也存在著弊病，即對珩磨頭的扭矩沒有實現自動控制的。由于磨削在固定壓力下進行，易顯“復印效應”，即對校正工件橢圓、錐度能力較差，工件易產生“遺傳”缺欠，同時由于在固定壓力下工作，即扭矩隨之恒定，對于工件扭矩來說是靜態的、定性的，而扭矩在珩磨過程中是其關鍵，因此該相技術尚有改進及提高的空間。
發明內容發明目的本實用新型提供一種數控臥式珩磨機，其目的在于解決目前的珩磨機不能實現扭矩的自動控制、對非圓管件的校正能力差等方面存在的問題。技術方案本實用新型是通過以下技術方案實現的一種數控臥式珩磨機，它主要包括工件驅動電機，與工件驅動電機通過皮帶相連的卡盤，珩磨頭磨桿，設置在珩磨頭磨桿內的芯桿，在珩磨頭磨桿的一端設有芯桿驅動裝置，在珩磨頭磨桿的另一端設有帶砂條的珩磨頭，珩磨頭磨桿設置在托載小車上，其上設有磨桿驅動裝置，其特征在于芯桿與珩磨頭磨桿相連的絲杠設置在靠近珩磨頭的一側，所述珩磨機還包括扭矩傳感器，扭矩傳感器連接至計算輸入控制單元。扭矩傳感器設置在工件驅動電機的輸出軸上。在珩磨頭磨桿上設置有旋轉輸入輪，珩磨頭磨桿的下方設置有磨桿旋轉驅動電機，磨桿旋轉驅動電機連接旋轉輸入輪；扭矩傳感器設置在磨桿旋轉驅動電機的輸出軸上、 珩磨頭磨桿上靠近旋轉輸入輪的位置或設置在工件驅動電機的輸出軸上。在珩磨頭磨桿上設置有旋轉輸入輪，珩磨頭磨桿的下方設置有磨桿旋轉驅動電機，磨桿旋轉驅動電機連接旋轉輸入輪；扭矩傳感器設置在磨桿旋轉驅動電機的輸出軸上、 珩磨頭磨桿上靠近旋轉輸入輪的位置和工件驅動電機的輸出軸上。芯桿與珩磨頭磨桿相連的絲杠設置在距離珩磨頭0. 05 2. 0米的范圍內。本實用新型的優點及效果1.本珩磨機為機械、前驅式，其目的在于在磨削過程中，不僅效率高，又消除了磨桿及芯桿在磨削中對扭矩的不利影響，為實現數控自動化提供前題，即扭矩與砂條進給成線型關系。2.本技術在磨削過程中，對扭矩進行全程、動態、定量監控，經建立數學模型后實現最佳磨削。3.本技術在珩磨過程中，全程、動態、定量、準確監控扭矩，其自動磨削是在最佳磨削狀態下進行，屏幕顯現直觀、清楚，操作便捷。4.通過對砂條進給調控來滿足扭矩要求，從而實現在最佳狀態下自動磨削。
圖1為本實用新型的主要結構示意圖；圖2為珩磨頭部分的結構示意圖。
具體實施方式
圖中的標注1、工件驅動電機，2、皮帶，3、卡盤，4、工件，5、珩磨頭，6、砂條，7、珩磨頭磨桿，8、芯桿，9、芯桿驅動裝置，10、磨桿驅動裝置，11、托載小車，12、計算輸入控制單元， A、A處位置的絲杠，B、B處位置的絲杠；13、砂條架，14、珩磨頭芯；15、旋轉輸入輪；16、磨桿旋轉驅動電機；17、扭距傳感器。珩磨機以工件裝卡狀態可分為立式和臥式，由于立式珩磨機受空間的局限，磨削較長工件時多用臥式珩磨機。以砂條進給方式分為用液壓進給的，稱液壓進給式珩磨機，以機械進給的稱機械進給式珩磨機，一般稱為珩磨機，國內已有數控液壓珩磨機。如前文所述，對數控機械進給式珩磨機國內尚屬空白。上述分類為社會所公認，為本申請述敘方便，尚可另樣分類，即如圖1所示，芯桿8 在A處或B處用絲杠與固定在珩磨頭磨桿7連接，前者(A)稱為后驅式，即芯桿8與珩磨頭磨桿7相連的絲杠設置在靠近芯桿驅動裝置9的一側，后者(B)稱為前驅式，即芯桿8與珩磨頭磨桿7相連的絲杠設置在靠近珩磨頭5的一側。由于裝配方便及習慣的原因，臥式珩磨機均采用后驅式。前驅式與后驅式相比較，后驅式有較大弊端，這是因為磨桿與芯桿在珩磨過程中，是受拉力、壓力反復作用，即桿件在珩磨的一個節拍中(往返一次)在拉力、壓力作用下伸長和彎曲各一次，在這過程中，砂條進給量受到較大影響，特別是在珩磨頭磨桿 7細長時最嚴重，珩磨一個節拍，只有往或返一次在工作，它不僅影響了磨削效率，同時對機械式珩磨機實現數控自動化有著致使性的影響，沒有規律可尋。當前驅式的構造設計完成后，經反復測算，磨削力(矩)與砂條的進給量顯示成線型關系，這就為實現壓力的自動控制成為可能。珩磨機的結構原理如圖1如示，工件驅動電機1通過皮帶2帶動主軸、卡盤3，使工件4旋轉，磨桿驅動裝置10通過托載小車11使珩磨頭磨桿7作往復運動，從而實現了珩磨的基本動作要求。砂條6的進給是芯桿8由芯桿驅動裝置9的向前推進，并使珩磨頭磨桿7 與芯桿8作相對運動而使砂條6被頂起，其原理如圖2如示，從而完成了整個磨削過程。另外還有一種形式，在珩磨頭磨桿7上設置有旋轉輸入輪15，珩磨頭磨桿7的下方設置有磨桿旋轉驅動電機16，磨桿旋轉驅動電機16通過皮帶連接旋轉輸入輪15，這樣磨桿旋轉驅動電機16可以帶動珩磨頭磨桿7旋轉。本實用新型是在現有珩磨機的基本結構上，首先改進了芯桿8與珩磨頭磨桿7相連的絲杠設置在靠近珩磨頭5的一側，即前驅式結構，一般絲杠設置在距離珩磨頭0. 05 2. 0米的范圍內足夠，其可以通過珩磨頭磨桿7的整體范圍來確定，如珩磨頭磨桿7可達12 米長時采用最長的設計；然后將扭矩傳感器17設置在驅動電機1的輸出軸上、磨桿旋轉驅動電機16的輸出軸上或珩磨頭磨桿7上靠近旋轉輸入輪15的位置，也可以同時設置在驅動電機1的輸出軸上、磨桿旋轉驅動電機16的輸出軸上和珩磨頭磨桿7上靠近旋轉輸入輪 15的位置；扭矩傳感器連接至計算輸入控制單元12。計算輸入控制單元12由觸摸屏、可編程序控制器、編碼器和傳感器組成。磨削的方法是由計算輸入控制單元12中的觸摸屏輸入扭矩，使用電機的功率和尺寸要求，由計算輸入控制單元12中的可編程序控制器根據編碼器和傳感器測量的初始尺寸，所需的進給量和進給尺寸，在整個磨削過程中根據輸入的要求和扭矩傳感器對旋轉驅動電機1、磨桿旋轉驅動電機16或珩磨頭磨桿7上的扭矩信號以及位置進行采集的情況， 經過計算輸出信號驅動旋轉驅動電機1、磨桿旋轉驅動電機16或珩磨頭磨桿7自動調整，當到達目標尺寸后自動停止。以往曾經將計算輸入控制單元12的信號輸入端只連接在工件驅動電機1的輸出電流端子上，用工件驅動電機1的輸出電流進行計算被加工工件的磨削力，這種方法會經常出現抱車現象，并且次品率很高，版使用新型經調整為將計算輸入控制單元12與扭矩傳感器相連，計算裝置的扭矩，同時自動調整，解決了上面出現的問題。
權利要求1.一種數控臥式珩磨機，它主要包括工件驅動電機(1)，與工件驅動電機(1)通過皮帶(2)相連的卡盤(3)，珩磨頭磨桿(7)，設置在珩磨頭磨桿(7)內的芯桿(8)，在珩磨頭磨桿(7)的一端設有芯桿驅動裝置(9)，在珩磨頭磨桿(7)的另一端設有帶砂條(6)的珩磨頭 (5)，珩磨頭磨桿(7)設置在托載小車(11)上，其上設有磨桿驅動裝置(10)，其特征在于芯桿(8)與珩磨頭磨桿(7)相連的絲杠設置在靠近珩磨頭(5)的一側，所述珩磨機還包括扭矩傳感器，扭矩傳感器連接至計算輸入控制單元(12)。
2.根據權利要求1所述的數控臥式珩磨機，其特征在于扭矩傳感器設置在工件驅動電機(1)的輸出軸上。
3.根據權利要求1所述的數控臥式珩磨機，其特征在于在珩磨頭磨桿(7)上設置有旋轉輸入輪(15)，珩磨頭磨桿(7)的下方設置有磨桿旋轉驅動電機(16)，磨桿旋轉驅動電機 (16)連接旋轉輸入輪(15)；扭矩傳感器設置在磨桿旋轉驅動電機(16)的輸出軸上、珩磨頭磨桿(7)上靠近旋轉輸入輪(15)的位置或設置在工件驅動電機(1)的輸出軸上。
4.根據權利要求1所述的數控臥式珩磨機，其特征在于在珩磨頭磨桿(7)上設置有旋轉輸入輪(15)，珩磨頭磨桿(7)的下方設置有磨桿旋轉驅動電機(16)，磨桿旋轉驅動電機 (16)連接旋轉輸入輪(15)；扭矩傳感器設置在磨桿旋轉驅動電機(16)的輸出軸上、珩磨頭磨桿(7)上靠近旋轉輸入輪(15)的位置和工件驅動電機(1)的輸出軸上。
5.根據權利要求1所述的數控臥式珩磨機，其特征在于芯桿(8)與珩磨頭磨桿(7)相連的絲杠設置在距離珩磨頭(5) 0. 05 2. 0米的范圍內。
專利摘要本實用新型屬于管件加工設備領域，特別是涉及一種數控臥式珩磨機，它主要包括工件驅動電機，與工件驅動電機通過皮帶相連的卡盤，珩磨頭磨桿，設置在珩磨頭磨桿內的芯桿，在珩磨頭磨桿的一端設有芯桿驅動裝置，在珩磨頭磨桿的另一端設有帶砂條的珩磨頭，珩磨頭磨桿設置在托載小車上，其上設有磨桿驅動裝置，芯桿與珩磨頭磨桿相連的絲杠設置在靠近珩磨頭的一側，所述珩磨機還包括扭矩傳感器，扭矩傳感器連接至計算輸入控制單元。本實用新型的目的在于解決目前的珩磨機不能實現磨削力的自動控制、對非圓管件的校正能力差等方面存在的問題。
文檔編號B24B33/02GK202097650SQ201120167309
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者于偉忱, 于喆, 任憑 申請人:于偉忱