[發明專利]一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備及控制方法

有效

• 申請號: 202011513297.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112643358B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 李寧;劉宇祺;王培龍;左健民
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01;B23Q1/26;B23Q5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備及控制方法，包括旋轉工作臺、旋轉工作臺電機、絕對式光電脈沖編碼器、底座、垂直支架、Z軸升降絲桿導軌、Z軸電機、X軸滾珠絲桿導軌、Y軸滾珠絲桿導軌、X軸和Y軸滾珠絲桿導軌的承托框架、X軸電機、Y軸電機、主軸電機、主軸刀具。旋轉工作臺安裝于底座上，工件固定于旋轉工作臺上，Z軸升降絲桿導軌安裝于垂直支架上，Z軸電機與Z軸絲桿相連，Z軸絲桿上的滑塊與承托框架相連，X軸滾珠絲桿導軌與Y軸滾珠絲桿導軌呈十字結構相連，形成十字導軌，主軸電機通過十字導軌上的滑塊與十字導軌相連，主軸電機可以在X和Y兩個坐標方向上移動?？刂葡到y以STM32F427為核心控制器，通過總線與各伺服驅動器以及絕對式光電脈沖編碼器的信號接口板連接。

技術領域

本發明涉及一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備及控制方法，屬于專用數控機床設備控制技術領域。

背景技術

渦旋壓縮機是一種容積式壓縮的壓縮機，壓縮部件由動渦旋盤和靜渦旋盤組成。渦旋盤的線型一般為圓的漸開線，靜動渦旋盤在嚙合回旋轉動的過程中形成壓縮室，這一機理最早由法國人寇克絲(Leon Creux)提出的，但由于渦旋盤的加工困難等原因，當時沒得以實用化，直到近年來，隨著機加工設備精度的提高，渦旋壓縮機獲得了實際應用。

渦旋壓縮機結構簡單、體積小、質量輕，體積比往復式小40％，質量輕15％；又由于沒有吸氣閥和排氣閥，易損零件少，故渦旋式壓縮機的運行可靠性高。渦旋式壓縮機即使在高轉速下與也保持高效率和高可靠性，其轉速可達13000r/min。

盡管渦旋式壓縮機的優點多，但是其主要部件渦旋盤需要高精度的加工設備，目前一般是在通用的精密數控加工中心進行加工，加工工藝復雜，加工效率受到限制，制約了它的普遍制造和應用。當前需要既能夠滿足加工精度，又能夠簡化加工工藝，提高加工效率的專用的渦旋盤加工設備，這樣才能進一步提高增大渦旋壓縮機的功率范圍，拓寬其應用領域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備及控制方法，以解決現有的技術中加工工藝復雜，加工效率受到限制的問題。

一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備，包括旋轉工作臺、旋轉工作臺電機、絕對式光電脈沖編碼器、底座、垂直支架、Z軸絲桿導軌、Z軸電機、X軸滾珠絲桿導軌、Y軸滾珠絲桿導軌、承托框架、X軸電機、Y軸電機、主軸電機、主軸刀具，所述旋轉工作臺安裝于底座之上，工件固定于旋轉工作臺上，所述絕對式光電脈沖編碼器與旋轉工作臺的傳動軸相連，所述Z軸絲桿導軌安裝于所述垂直支架上，所述Z軸電機與Z軸絲桿相連，Z軸絲桿上的滑塊與承托框架相連，所述承托框架可以沿著Z軸方向上下移動，所述X軸滾珠絲桿導軌與所述Y軸滾珠絲桿導軌均安裝于所述的承托框架中，X軸滾珠絲桿導軌與Y軸滾珠絲桿導軌呈十字結構相連接，形成十字導軌，所述主軸電機通過十字導軌上的滑塊與十字導軌相連，可以在X和Y兩個坐標方向上移動，主軸電機與主軸刀具相連。

優選地，X軸電機、Y軸電機、Z軸電機和旋轉工作臺電機均為永磁同步交流伺服電機。

優選地，主軸電機為三相異步變頻電機。

一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設備的控制系統，所述系統包括：

X軸伺服驅動器：工作在位置控制模式下，驅動X軸電機；

Y軸伺服驅動器：工作在位置控制模式下，驅動Y軸電機；

Z軸伺服驅動器：工作在位置控制模式下，驅動Z軸電機；

旋轉工作臺交流伺服驅動器：工作于速度控制模式下，驅動旋轉工作臺電機；

主軸變頻器：工作在恒功率控制模式，用于驅動主軸電機；

絕對式光電脈沖編碼器及其信號轉換接口板：用于實時檢測旋轉工作臺的轉角并傳輸到控制器模塊；