[發明專利]正多邊形車削誤差補償的磁控主軸與補償方法

有效

• 申請號: 202011645571.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112517936B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 黃迪;張輝;陳燕;朱逸軒;胡雨倞;何安康;袁畢紀;徐祥輝;萬櫆;談學操;吳磊;江浩
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開正多邊形車削誤差補償的磁控主軸與補償方法，正多邊形車削誤差補償的磁控主軸主要包括伺服電機、支撐架、支撐臺、動力刀盤、微動刀具裝置、磁控裝置；動力刀盤與工件主軸定位初始位置后以一定轉速比旋轉進行復合車削，復位彈簧驅動刀柄定位于起始位置，當刀柄轉到水平方向車削工件時，根據誤差補償值實時調整驅動電壓使電磁鐵與永磁鐵產生相斥的力和復位彈簧的力共同驅動刀柄沿著動力刀盤的刀孔在徑向動態移動一定的微位移進行車削補償，從而保證正多邊形車削誤差補償的磁控主軸加工正多邊形工件可實時改變刀頭到工件軸線的中心距從而進行誤差補償。

技術領域

本發明涉及正多邊形工件車削的精加工裝置，尤其涉及正多邊形車削誤差補償的磁控主軸，還涉及補償方法。

背景技術

正多邊形工件指橫截面是正多邊形的工件，正多邊形工件車削加工主要是橫截面是正方形、正六邊形、正八邊形等工件的加工，正多邊形工件在市場上的用途很廣泛。正多邊形工件加工的傳統方法是用銑床對正多邊形工件各個面進行銑削加工，加工每個面需要分次裝夾分次加工，這種銑削加工方式效率低，且多個面的分次加工精度不高且精度不同。本人申請的型材車削剝皮裝置及型材車削剝皮方法的發明專利，專利號：ZL201310065947.6，此發明專利裝置能正常運行，此發明專利主要是車削正多邊形的設備及加工方法，車削正多邊形的加工方法采用行星輪系擺線原理，即刀盤主軸和工件軸線平行安裝以一定轉速比旋轉形成復合車削運動，則刀尖相對于工件軸線的軌跡為一條周期性重復的近似直線的封閉擺線曲線，曲線軌跡包圍的輪廓部分即為近似正多邊形，因此，此車削加工正多邊形是一種近似加工方法，加工范圍越大精度越低。為了提高車削正多邊形工件的加工精度和加工范圍，本人申請的正多邊形車削誤差補償的動力主軸裝置與誤差補償方法，專利號：ZL201710903654.9，但此發明采用壓電陶瓷和光柵尺等高技術部件，成本高，應用條件復雜，難以產業化。為了降低開發成本，簡化設備結構，本人采用磁控技術進行誤差補償，使車削出的正多邊形工件精度滿足要求。

發明內容

根據所述問題，本發明主要解決現有車削正多邊形工件加工精度低、加工范圍小、成本高等問題。

本發明提供正多邊形車削誤差補償的磁控主軸，該裝置包括伺服電機、支撐架、支撐臺、動力刀盤、微動刀具裝置、磁控裝置；伺服電機與支撐架螺栓連接；支撐架與支撐臺固定連接；伺服電機的主軸與動力刀盤固定連接；動力刀盤徑向設有若干刀孔，刀孔是一個通孔，刀孔的前端截面為正方形，刀孔的后端截面為圓形，刀孔尾部設為凸出管狀結構并設有外螺紋；微動刀具裝置的刀柄與動力刀盤的刀孔前端的正方形截面孔滑動配合；磁控裝置與支撐臺固定連接；磁控裝置包括電磁鐵、支架，電磁鐵位于動力刀盤中心，水平放置，電磁鐵設于支架前端，支架與支撐臺固定連接，電磁鐵的磁力隨著電流變化而變化；動力刀盤主軸與工件主軸平行安裝。

微動刀具裝置包括刀頭、刀柄、永磁鐵、復位彈簧、定位螺母、端蓋螺母；刀頭與刀柄固定連接，刀柄的前端是正方形截面與動力刀盤的刀孔前端的正方形截面孔滑動配合，刀柄的后端是圓形截面并設有螺紋，永磁鐵設于刀柄尾部并固定連接，復位彈簧設于刀柄中部，定位螺母設于刀柄后端并與刀柄螺紋配合，定位螺母的位置決定復位彈簧的預緊力值，端蓋螺母與動力刀盤的刀孔尾部凸出管狀結構外螺紋配合，端蓋螺母限定定位螺母初始位置，端蓋螺母中間設有孔，刀柄安裝時永磁鐵可穿過端蓋螺母，電磁鐵與永磁鐵產生相斥的力和復位彈簧的力共同驅動刀柄沿著動力刀盤的刀孔在徑向動態移動一定的微位移。

正多邊形車削誤差補償的磁控主軸的補償方法，其特征是：動力刀盤與工件主軸定位初始位置后以一定轉速比旋轉進行復合車削，復位彈簧驅動刀柄定位于起始位置，當刀柄轉到水平方向車削工件時，根據誤差補償值實時調整驅動電壓使電磁鐵與永磁鐵產生相斥的力和復位彈簧的力共同驅動刀柄沿著動力刀盤的刀孔在徑向動態移動一定的微位移進行車削補償，保證正多邊形車削誤差補償的磁控主軸加工正多邊形工件可實時改變刀頭到工件軸線的中心距從而完成車削誤差補償，然后動力刀盤沿著工件主軸方向移動切削所需長度，往復多次完成正多邊形截面工件車削，使車削出的正多邊形工件精度滿足要求。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：