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滾刀磨削機的制作方法

文檔序號:3264229閱讀:475來源:國知局
專利名稱:滾刀磨削機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種滾刀磨削機。
背景技術(shù)
滾刀是用于加工齒輪、渦輪或其他帶齒工件的刀具。目前滾刀生產(chǎn)廠家通常在鏟齒車床上加裝磨削頭來實現(xiàn)滾刀的磨削加工。該鏟齒車床包含一個主軸電機,該主軸電機帶動主軸轉(zhuǎn)動,主軸則帶動滾刀旋轉(zhuǎn),鏟齒車床的主軸運動和橫向拖板的橫向移動/縱向拖板的縱向移動是通過齒輪傳動鏈實現(xiàn)的嚙合傳動,主軸和橫向拖板/縱向拖板之間的傳動精度取決于該齒輪傳動鏈精度,實際情況是該精度不能滿足滾刀節(jié)距的精度要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的滾刀加工機構(gòu)存在的上述問題,本發(fā)明提供一種可以使加工精度 提高的滾刀磨削機。本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案滾刀磨削機,包括鏟齒車床,鏟齒車床上設(shè)置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板,橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移,縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移,鏟齒車床上還設(shè)置有帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸,該主軸連接主軸電機,所述橫向拖板連接橫向電機,所述縱向拖板連接縱向電機,所述主軸連接作為脈沖發(fā)生器的編碼器,編碼器通過信號線連接單片機,所述單片機輸出信號驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動,單片機根據(jù)編碼器的輸入信號分別計算驅(qū)動橫向電機、縱向電機的脈沖數(shù),單片機通過主軸電機驅(qū)動模塊連接主軸電機,通過橫向電機驅(qū)動模塊連接橫向電機,通過縱向電機驅(qū)動模塊連接縱向電機。進一步,所述主軸通過傳動機構(gòu)連接編碼器,該傳動機構(gòu)為增速機構(gòu)。進一步,所述傳動機構(gòu)為同步帶傳動機構(gòu),該帶傳動機構(gòu)包括與主軸連接的主動同步帶輪以及與編碼器連接的從動同步帶輪,所述主動同步帶輪和從動同步帶輪通過同步帶傳動連接。進一步,所述橫向拖板滑行在縱向拖板上,橫向拖板上裝有所述磨頭。進一步,所述單片機內(nèi)還設(shè)置有清零模塊,清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉(zhuǎn)一圈后對編碼器脈沖清零。優(yōu)選的,所述同步帶傳動機構(gòu)的增速比為1:4。優(yōu)選的,所述編碼器為2500脈沖/轉(zhuǎn)。優(yōu)選的,所述主軸電機、橫向電機以及縱向電機為伺服電機。優(yōu)選的,所述橫向拖板通過第一傳動機構(gòu)連接橫向電機,該第一傳動機構(gòu)包括與橫向電機連接的第一螺母、與橫向托板連接的第一螺桿,第一螺母與第一螺桿螺紋連接。優(yōu)選的,所述縱向拖板通過第二傳動機構(gòu)連接縱向電機,該第二傳動機構(gòu)包括與縱向電機連接的第二螺母、與縱向托板連接的第二螺桿,第二螺母與第二螺桿螺紋連接。
本發(fā)明的有益效果在于單片機計算出驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動的脈沖,使主軸勻速轉(zhuǎn)動,主軸通過傳動機構(gòu)連接編碼器,編碼器的輸出脈沖輸入到單片機內(nèi),單片機計算出驅(qū)動橫向電機、縱向電機的脈沖數(shù),進而控制橫向電機、縱向電機的轉(zhuǎn)動角度。和現(xiàn)有技術(shù)相比,除了相同的主軸電機之外,還增設(shè)了橫向電機和縱向電機,并通過數(shù)控的方式來控制主軸電機、橫向電機以及縱向電機的轉(zhuǎn)動角度,進而控制橫向拖板和縱向拖板的移動。這樣,不再是通過精度低的齒輪傳動鏈來控制橫向拖板和縱向拖板的移動,滾刀的加工精度得到提聞。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例的電路原理圖。
附圖標號1_ I產(chǎn)齒車床;2_橫向拖板;3_縱向拖板;4_磨頭;5_主軸;6_橫向電機;7_縱向電機;8_編碼器;9_主動同步帶輪;10_從動同步帶輪。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
參照圖1-2 :滾刀磨削機,包括鏟齒車床1,鏟齒車床I上設(shè)置有可橫向移動的橫向拖板2以及可縱向移動的縱向拖板3,所述橫向拖板2滑行在縱向拖板3上,橫向拖板2上裝有磨削滾刀的磨頭4,橫向拖板2控制磨頭4的橫向位移,縱向拖板3控制磨頭4的縱向位移;鏟齒車床I上還設(shè)置有帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸5,該主軸5連接主軸電機(位于鏟齒車床內(nèi)部,未示出),所述橫向拖板2連接橫向電機6,所述縱向拖板3連接縱向電機7,所述主軸5連接作為脈沖發(fā)生器的編碼器8,編碼器8通過信號線連接單片機,所述單片機輸出脈沖驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動,進而根據(jù)編碼器8的輸入信號分別計算驅(qū)動橫向電機6、縱向電機7的脈沖數(shù),單片機通過主軸電機驅(qū)動模塊連接主軸電機,通過橫向電機驅(qū)動模塊連接橫向電機6,通過縱向電機驅(qū)動模塊連接縱向電機7。主軸電機驅(qū)動模塊、橫向電機驅(qū)動模塊以及縱向電機驅(qū)動模塊,對單片機輸出脈沖起到信號放大的作用。經(jīng)信號放大后,才能使主軸電機、橫向電機以及縱向電機按脈沖進行一定的速度和角度的轉(zhuǎn)動。橫向電機的轉(zhuǎn)動角度由脈沖數(shù)決定,橫向電機的轉(zhuǎn)速由脈沖頻率決定,主軸電機、縱向電機也類似。
所述主軸5通過傳動機構(gòu)連接編碼器8,該傳動機構(gòu)為增速機構(gòu)。具體的,所述傳動機構(gòu)為同步帶傳動機構(gòu),該同步帶傳動機構(gòu)包括與主軸5連接的主動同步帶輪9以及與編碼器8連接的從動同步帶輪10,所述主動同步帶輪9和從動同步帶輪10通過同步帶連接。本實施例中,所述同步帶傳動機構(gòu)的增速比為1:4,所述編碼器8為2500脈沖/轉(zhuǎn),主動同步帶輪9轉(zhuǎn)一圈,從動同步帶輪10轉(zhuǎn)四圈,因此,主動同步帶輪9每轉(zhuǎn)一圈,編碼器8產(chǎn)生10000個脈沖。之所以通過帶傳動機構(gòu)增速的方式連接編碼器8,是因為市面上2500脈沖/轉(zhuǎn)的編碼器很容易買到,價格也便宜,而10000脈沖/轉(zhuǎn)的編碼器不易買到,且價格昂貴。而設(shè)計主動同步帶輪每轉(zhuǎn)一圈,編碼器輸出10000個脈沖,是為了精度考慮,假設(shè)主動同步帶輪每轉(zhuǎn)一圈(也就是主軸每轉(zhuǎn)一圈)前進的螺距為5毫米,則精度就是5毫米/10000 脈沖,也就是O. 5 μ m/脈沖,如果主軸每轉(zhuǎn)一圈,脈沖發(fā)生器只輸出2500脈沖,那么其精度是5毫米/2500脈沖,也就是2 μ m/脈沖,可見,10000脈沖/轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)生器的精度顯然要比2500脈沖/轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)生器的精度高。本實施例中,所述單片機內(nèi)還設(shè)置有清零模塊,清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉(zhuǎn)一圈后對編碼器脈沖清零。主動同步帶輪9每轉(zhuǎn)一圈后,編碼器8輸出會有幾個脈沖的誤差,如果不清零,編碼器脈沖不斷累計,誤差會越來越大,因此在單片機內(nèi)設(shè)置清零模塊,主動同步帶輪每轉(zhuǎn)一圈,對編碼器清零一次,這樣,編碼器也就只有幾個脈沖的誤差。本實施例中,所述橫向拖板2通過第一傳動機構(gòu)連接橫向電機,該第一傳動機構(gòu)包括與橫向電機6連接的第一螺母、與橫向托板2連接的第一螺桿,第一螺母與第一螺桿螺紋連接,以此,橫向電機6控制橫向拖板2橫向移動;所述縱向拖板3通過第二傳動機構(gòu)連接縱向電機7,該第二傳動機構(gòu)包括與縱向電機7連接的第二螺母、與縱向托板3連接的第二螺桿,第二螺母與第二螺桿螺紋連接,以此,縱向電機7控制縱向拖板3縱向移動。本實施例中,所述第一螺母、第二螺母采用滾珠螺母,所述第一螺桿、第二螺桿采用滾珠螺桿。本實施例中,所述主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7為伺服電機。所述主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7也可以是步進電機。本實施例中,單片機輸出脈沖驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動(即主軸5勻速轉(zhuǎn)動),主軸5通過同步帶傳動機構(gòu)連接編碼器8,編碼器8的輸出脈沖輸入到單片機內(nèi),單片機計算出驅(qū)動橫向電機6、縱向電機7的脈沖數(shù),進而控制橫向電機6、縱向電機7的轉(zhuǎn)動角度,橫向電機6和縱向電機7的轉(zhuǎn)速由單片機輸出的脈沖頻率控制。和現(xiàn)有技術(shù)相比,除了相同的主軸電機之外,還增設(shè)了橫向電機6和縱向電機7,并通過數(shù)控的方式來控制主軸電機、橫向電機6以及縱向電機7的轉(zhuǎn)動角度,進而控制橫向拖板2和縱向拖板3的移動。這樣,不再是通過精度低的齒輪傳動鏈來控制橫向拖板2和縱向拖板3的移動,滾刀的加工精度得到提聞。另外,系統(tǒng)中所選擇的伺服電機(主軸電機、橫向電機6、縱向電機7)為帶有制動裝置的電機,單片機可通過主軸電機驅(qū)動模塊、橫向電機驅(qū)動模塊、縱向電機驅(qū)動模塊分別對主軸電機、橫向電機6、縱向電機7進行制動。制動的目的在于鏟齒機床停機前,單片機記錄下鏟齒機床的參數(shù),鏟齒機床斷電后,主軸電機、橫向電機以及縱向電機的位置保持不變。鏟齒機床再次啟動時,鏟齒機床能按上次記錄的參數(shù)繼續(xù)工作,而省去鏟齒機床每次啟動都需回零點或?qū)Φ兜墓ぷ?。上述實施例僅僅是本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思實現(xiàn)形式的列舉,本發(fā)明的保護范圍不僅限于上述實施例,本發(fā)明的保護范圍可延伸至本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.滾刀磨削機,包括鏟齒車床,鏟齒車床上設(shè)置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板,橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移,縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移,鏟齒車床上還設(shè)置有帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸,該主軸連接主軸電機,其特征在于所述橫向拖板連接橫向電機,所述縱向拖板連接縱向電機,所述主軸連接作為脈沖發(fā)生器的編碼器,編碼器通過信號線連接單片機,所述單片機輸出信號驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動,單片機根據(jù)編碼器的輸入信號分別計算驅(qū)動橫向電機、縱向電機的脈沖數(shù),單片機通過主軸電機驅(qū)動模塊連接主軸電機,通過橫向電機驅(qū)動模塊連接橫向電機,通過縱向電機驅(qū)動模塊連接縱向電機。
2.如權(quán)利要求I所述的滾刀磨削機,其特征在于所述主軸通過傳動機構(gòu)連接編碼器,該傳動機構(gòu)為增速機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的滾刀磨削機,其特征在于所述傳動機構(gòu)為同步帶傳動機構(gòu),該同步帶傳動機構(gòu)包括與主軸連接的主動同步帶輪以及與編碼器連接的從動同步帶輪,所述主動同步帶輪和從動同步帶輪通過同步帶傳動連接。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的滾刀磨削機,其特征在于所述橫向拖板滑行在縱向拖板上,橫向拖板上裝有所述磨頭。
5.如權(quán)利要求4所述的滾刀磨削機,其特征在于所述單片機內(nèi)還設(shè)置有清零模塊,清零模塊用于主動同步帶輪每旋轉(zhuǎn)一圈后對編碼器脈沖清零。
6.如權(quán)利要求5所述的滾刀磨削機,其特征在于所述同步帶傳動機構(gòu)的增速比為1:4。
7.如權(quán)利要求6所述的滾刀磨削機,其特征在于所述編碼器為2500脈沖/轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求6所述的滾刀磨削機,其特征在于所述主軸電機、橫向電機以及縱向電機為伺服電機。
9.如權(quán)利要求I所述的滾刀磨削機,其特征在于所述橫向拖板通過第一傳動機構(gòu)連接橫向電機,該第一傳動機構(gòu)包括與橫向電機連接的第一螺母、與橫向托板連接的第一螺桿,第一螺母與第一螺桿螺紋連接。
10.如權(quán)利要求9所述的滾刀磨削機,其特征在于所述縱向拖板通過第二傳動機構(gòu)連接縱向電機,該第二傳動機構(gòu)包括與縱向電機連接的第二螺母、與縱向托板連接的第二螺桿,第二螺母與第二螺桿螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾刀磨削機,包括鏟齒車床,鏟齒車床上設(shè)置有可橫向移動的橫向拖板以及可縱向移動的縱向拖板,橫向拖板控制磨削滾刀的磨頭的橫向位移,縱向拖板控制磨削滾刀的磨頭的縱向位移,鏟齒車床上還設(shè)置有帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸,該主軸連接主軸電機,所述橫向拖板連接橫向電機,所述縱向拖板連接縱向電機,所述主軸連接作為脈沖發(fā)生器的編碼器,編碼器通過信號線連接單片機,所述單片機輸出信號驅(qū)動主軸電機勻速轉(zhuǎn)動,單片機根據(jù)編碼器的輸入信號分別計算驅(qū)動橫向電機、縱向電機的脈沖數(shù),單片機通過主軸電機驅(qū)動模塊連接主軸電機,通過橫向電機驅(qū)動模塊連接橫向電機,通過縱向電機驅(qū)動模塊連接縱向電機。
文檔編號B24B3/12GK102975087SQ201210563150
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者李繡峰 申請人:李繡峰
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