[發明專利]多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置及其計算方法

無效

• 申請號: 201010195065.8
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101870014A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 趙俊友;代曉進;王宏;張玉梅;閻沛淵;郭維新
• 申請（專利權）人: 蘭州機床廠
• 主分類號: B23G1/52
• 分類號: B23G1/52;B23G1/44;B23G1/22
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

1.一種多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置，包括有主軸(12)，在主軸(12)的前端設有平旋盤(13)，其特征包括有在主軸(12)上設有空套雙聯齒輪組(3)；徑向進給輸入軸(1)的左端設有徑向進給伺服電機，右端設有的進給輸入齒輪(2)與空套雙聯齒輪組(3)的輸入齒輪嚙合，空套雙聯齒輪組(3)的輸出齒輪與進給輸出齒輪(4-1)嚙合，徑向進給輸出軸(5-1)穿過主傳動大齒輪(7)，在徑向進給輸出軸(5-1)上還設有錐齒輪傳動副(10-1)的主動錐齒輪，與錐齒輪傳動副(10-1)的被動錐齒輪嚙合；絲杠螺母機構(9-1)的絲杠與錐齒輪傳動副(10-1)的被動錐齒輪連接，螺母與滑板連接，滑板上固連有刀座(11-1)。

2.如權利要求1所述的多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置，其特征還包括有在與空套雙聯齒輪組(3)的輸出齒輪嚙合的輸出齒輪(4-1)對應方向的180度處，還設有輸出齒輪(4-2)，輸出齒輪(4-2)設在徑向進給輸出軸(5-2)上，徑向進給輸出軸(5-2)穿過主動齒輪(7)在徑向進給輸出軸(5)上還設有錐齒輪傳動副(10-2)；絲杠螺母機構(9-2)的絲杠與錐齒輪傳動副(10-2)的被動錐齒輪連接，螺母與滑板連接，滑板上固連有徑向刀座(11-2)。

3.如權利要求1所述的多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置，其特征還包括有所述的空套雙聯齒輪組(3)為包括有主軸(13)上設有第一雙聯齒輪(3-1)，主軸(13)與第一雙聯齒輪(3-1)之間設有第一軸承(3-4)；在第一雙聯齒輪(3-1)上設有第二雙聯齒輪(3-2)，第一雙聯齒輪(3-1)與第二雙聯齒輪(3-2)之間設有第二軸承(3-5)；在第二雙聯齒輪(3-2)上設有第三雙聯齒輪(3-3)，第二雙聯齒輪(3-2)與第三雙聯齒輪(3-3)之間設有第三軸承(3-6)。

4.如權利要求1所述的多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置，其特征還包括有所述的徑向進給輸入軸(1)為1-3個；徑向進給輸出齒輪和徑向進給輸出軸為1-6個。

5.如權利要求1所述的多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置，其特征還包括有數控裝置，所述的數控裝置包括有人機界面(101)與數控系統(102)雙向連接，數控系統(102)的接口連接主電機(103)、徑向進給電機(104)和軸向進給電機(115)，主電機(103)的輸出端通過連接主傳動鏈(105)連接運動合成(108)，徑向進給電機(104)的輸出端通過連接徑向進給傳動鏈(106)連接運動合成機構(108)；軸向進給電機(115)輸出端通過連接軸向進給傳動鏈(114)連接軸向進給絲杠(113)，軸向進給絲杠(113)連接主軸箱滑板(112)與刀架(111)連接；旋轉編碼器(107)連接在主傳動鏈(105)的末端，將主軸的角位移值傳輸給數控系統(102)；主軸箱滑板(112)的位移量通過位置傳感器(117)將信息反饋給數控系統(102)；運動合成機構(108)合成后的徑向進給運動通過錐齒輪(109)、徑向進給絲杠(110)驅動刀架(111)做徑向進給運動；位置檢測傳感器(116)在機床停機狀態下檢測刀架(111)的位置精度并傳輸給數控系統(102)。

6.一種多路伺服徑向進給數控管螺紋車床的運動合成的裝置的計算方法，其特征是：所述的數控多刀管螺紋機床的徑向進給系統是建立在運動合成基礎之上的，它的控制算法也是建立在運動合成的基礎之上的，在完成傳動系統圖之后，確定出該機床的運動合成的算法：

徑向進給滑板的徑向進給量與主軸轉速之間的內聯傳動鏈：

為徑向進給伺服電機的轉速n_實際，包括兩部分組成：n_基本與n_工作，即：

n_實際＝n_基本+n_工作

其中：n_基本——平旋盤旋轉時，刀架滑板保持不做徑向進給的徑向進給伺服電機轉速；

n_工作——平旋盤零轉速時，滑板實現徑向進給的伺服電機轉速。

由于Z₄以Z_輸出為太陽輪做行星運動，所以徑向進給伺服電機的基本進給轉速n_基本：

所以

進給電機的工作轉速n_工作：

其中：Z₂——徑向進給輸入齒輪的齒數；

Z_3輸入——雙聯空套齒輪的輸入端齒輪的齒數；

Z_3輸出——雙聯空套齒輪的輸出端齒輪的齒數；

Z₄——徑向進給輸出齒輪的齒數；

S——刀具徑向進給量，mm/主軸每轉；

t——徑向進給絲杠螺距，mm；

i_進給——徑向進給鏈中的減速比；

S——刀具徑向進給量，mm/主軸每轉；

t——徑向進給絲杠螺距，mm；

所以

。