[發明專利]2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置及方法

有效

• 申請號: 201610655052.1
• 申請日: 2016-08-11
• 公開（公告）號: CN106762872B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 應申舜;邢彤
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F15B9/09
• 分類號: F15B9/09;F15B20/00;B06B1/18;B23D41/08
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中;周紅芳

本發明涉及2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置及方法，該裝置包括與2D激振閥連接的激振缸缸筒，激振缸缸筒內設有激振缸活塞，激振缸活塞連接活塞桿，激振缸缸筒右側外壁設有接近傳感器，激振供油回路中并聯糾偏油路，接近傳感器連接控制器，控制器與糾偏油路連接，接近傳感器用于檢測激振缸活塞位置并向控制器發出位置信號，由控制器控制糾偏油路來完成糾正激振缸活塞偏置。本發明通過在激振缸缸筒上安裝接近傳感器，檢測激振缸活塞桿位置并能向控制器發出位置信號，同時在激振缸供油回路中并聯另一專門用來糾正激振缸活塞偏置的油路，有效避免了在工作過程中激振缸活塞被拉到極限位置，激振缸不產生振動，振動拉削失效的問題。

技術領域

本發明涉及一種2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置及方法，它應用于振動拉削裝置中。

背景技術

基于2D閥控電液激振的振動拉削方法，包含主油缸、激振缸、拉刀等組成。主油缸缸筒安裝在機床機構件上，主油缸活塞桿通過螺母固定在激振缸端蓋上，激振缸端蓋通過螺釘連接到激振缸缸筒上，拉刀固定在激振缸活塞桿上。結構上，主油缸、激振缸和拉刀形成一串聯結構，該機構的運動包括主油缸活塞桿相對于主油缸缸筒的伸縮運動、激振缸的活塞桿相對于激振缸缸筒的高頻往復振動，以及在主油缸和激振缸聯合作用下，拉刀相對于工件的直線運動。其中主油缸為主驅動部件，而振動缸為產生微幅高頻振動的驅動部件。拉削時，主油缸收縮，同時激振缸高頻振動，完成拉刀對工件的拉削加工。

由于該機構在傳動鏈上串聯了一個激振缸，其目的是主運動（即拉削方向）施加主動振動，以達到降低拉削力、減少刀具磨損、提高拉削質量的目的。由于被拉削工件的材料、加工工藝等都會影響拉削力，一般拉削在幾百千克力到幾十噸力不等。振動缸串聯在拉削傳動鏈中，除了產生振動需要克服負載慣性力、粘彈阻力和振動加速度外，還要克服正常的拉削力。此外，為達到振動切削的目的，還要求振動頻率較高(在150Hz以上）、振動幅度較小。為滿足上述性能要求，引入2D閥控電液激振器，滿足振動拉削對高頻大推力微幅的激振器性能需求。而正常振動拉削過程中，振動時，激振缸除了要克服慣性力（Ma）、粘性阻尼力（uv），還要克服拉削力，所以要計算激振缸的尺寸參數，并考慮供油壓力，以滿足該動力學要求。公式如下：

式中分別為激振缸缸筒和活塞桿直徑；分別為激振缸左右兩側腔體壓力；為負載質量,如圖中拉刀等零部件；為粘彈性阻力系數；為彈性負載剛度；為拉削力；振動拉削過程中，若激振缸產生的推力不足以克服拉削力，則激振缸活塞會被拉到極限位置，激振缸振動不再產生，振動拉削失效。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置及方法，有效避免了在工作過程中激振缸活塞被拉到極限位置，激振缸不產生振動，振動拉削失效的問題。

所述的2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置，包括與2D激振閥連接的激振缸缸筒，所述激振缸缸筒內設有激振缸活塞，激振缸活塞左右兩面分別連接左活塞桿和右活塞桿，左活塞桿和右活塞桿端頭分別伸出激振缸缸筒左右兩側，其特征在于激振缸缸筒右側外壁設有接近傳感器，激振供油回路中并聯糾偏油路，所述接近傳感器連接控制器，控制器與糾偏油路連接，接近傳感器用于檢測激振缸活塞位置并向控制器發出位置信號，由控制器控制糾偏油路來完成糾正激振缸活塞偏置。

所述的2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置，其特征在于糾偏油路包括油箱、液壓泵、濾油器、溢流閥、常閉二位二通閥及單向閥，油箱、液壓泵、濾油器與2D激振閥所在的激振油路共用油，單向閥一端連接激振缸缸筒左側腔體，常閉二位二通閥一端連接激振缸缸筒右側腔體，單向閥另一端與常閉二位二通閥另一端連接，油箱、濾油器及液壓泵依次連接再連接常閉二位二通閥，溢流閥設置在液壓泵與常閉二位二通閥之間的管路上，溢流閥用于調高油壓，常閉二位二通閥用于控制該糾偏油路的通斷。

所述的2D閥控振動拉削的激振缸糾偏裝置的激振缸糾偏方法，其特征在于包括如下步驟：