[發(fā)明專利]機(jī)床主軸夾緊力在線監(jiān)測系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810731330.6
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108747585A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪榮青
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33254
• 代理人: 楊淑芳

本發(fā)明公開了一種機(jī)床主軸夾緊力在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括主軸外殼，所述主軸外殼內(nèi)設(shè)置有拉桿，其特征在于：位于主軸外殼外部的拉桿端設(shè)置有一組位移縮小機(jī)構(gòu)，位移縮小機(jī)構(gòu)包括初級從動桿、次級從動桿以及分別位于初級從動桿和次級從動桿上的多個(gè)支撐桿，所述初級從動桿首端固定在拉桿端部側(cè)面，末端通過支撐桿連接著次級從動桿，所述次級從動桿的末端通過支撐桿設(shè)置在主軸外殼的上端面上，所述次級從動桿的前端與主軸外殼的上端面之間設(shè)置有一個(gè)彎曲片，所述彎曲片的一側(cè)粘貼固定有壓電陶瓷薄膜，另一側(cè)粘貼固定有超磁致伸縮薄片。本發(fā)明能夠使機(jī)床在工作過程中，其主軸內(nèi)的碟形彈片的實(shí)時(shí)恢復(fù)彈力受到全程監(jiān)控，提高主軸夾緊刀柄的可靠性。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及機(jī)床工具的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)床主軸夾緊力在線監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

立式加工中心的主軸夾緊一般具有兩種方式，一種是推力夾緊，另一種是拉力夾緊，兩種夾緊方式均利用楔形面的配合滑移來實(shí)現(xiàn)夾緊，其中拉力夾緊的主軸結(jié)構(gòu)比較簡單，這有助于穩(wěn)定主軸裝配精度，保證加工性能。

拉力夾緊式主軸內(nèi)部具有一根拉桿，其上布置有數(shù)十層碟形彈片，依靠碟形彈片的回復(fù)彈力作為刀柄拉丁的提拉夾緊力。采用這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床主軸，在不斷地使用過程中，碟形彈片的恢復(fù)彈力呈下降趨勢，一旦碟形彈片的恢復(fù)彈力下降到一定數(shù)值后，主軸對刀柄的夾緊將會失效，存在加工事故隱患，并會導(dǎo)致加工精度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種機(jī)床主軸夾緊力在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠使機(jī)床在工作過程中，其主軸內(nèi)的碟形彈片的實(shí)時(shí)恢復(fù)彈力受到全程監(jiān)控，提高主軸夾緊刀柄的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種機(jī)床主軸夾緊力在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括主軸外殼，所述主軸外殼內(nèi)設(shè)置有拉桿，所述拉桿上套裝有多片碟簧片，拉桿上端穿過主軸外殼，并通過連接套筒與打刀缸的輸出軸固定連接，其特征在于：位于主軸外殼外部的拉桿端設(shè)置有一組位移縮小機(jī)構(gòu)，位移縮小機(jī)構(gòu)包括初級從動桿、次級從動桿以及分別位于初級從動桿和次級從動桿上的多個(gè)支撐桿，所述初級從動桿首端固定在拉桿端部側(cè)面，末端通過支撐桿連接著次級從動桿，所述次級從動桿的末端通過支撐桿設(shè)置在主軸外殼的上端面上，所述次級從動桿的前端與主軸外殼的上端面之間設(shè)置有一個(gè)彎曲片，所述彎曲片的一側(cè)粘貼固定有壓電陶瓷薄膜，另一側(cè)粘貼固定有超磁致伸縮薄片，所述彎曲片、壓電陶瓷薄膜和超磁致伸縮薄片的組合體上套裝有一個(gè)具有多匝的渦流線圈；所述渦流線圈的導(dǎo)線兩端連接在一個(gè)信號放大器上，所述信號放大器依次連接有穩(wěn)流器、第一濾波器和控制器的輸入端，所述壓電陶瓷薄膜的兩個(gè)側(cè)面上分別引出電極線，電極線依次連接有變壓器、穩(wěn)壓器、第二濾波器和控制器的輸入端，所述控制器的輸出端通過導(dǎo)線連接有電磁閥，所述電磁閥分別與氣泵和打刀缸通過導(dǎo)氣管連接。

作為優(yōu)選，所述打刀缸通過支撐架固定在主軸外殼上端。

作為優(yōu)選，所述位移縮小機(jī)構(gòu)的初級從動桿、次級從動桿與支撐桿的連接處均為柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述控制器為FANUC系統(tǒng)的PMC控制器。

作為優(yōu)選，所述壓電陶瓷薄膜和超磁致伸縮薄片均采用環(huán)氧樹脂粘貼在彎曲片上。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過在主軸外殼上端設(shè)置與主軸拉桿的運(yùn)動關(guān)聯(lián)的檢測模塊對拉桿上的碟簧片彈力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，在此主思路的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的采用壓電陶瓷薄膜和超磁致伸縮薄片相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測，兩組不同的原理的采集信號可以相互佐證，防止顯著誤差對主軸正常動作的惡意誤判，保證主軸工作的可靠性。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是圖1中A部的放大圖。