技术领域
[0001] 本
发明涉及一种数控
凸轮轴磨床跳档控制机构,尤其是涉及一种数控凸轮轴磨床自动跳档控制机构。
背景技术
[0002] 数控凸轮轴磨床跳档机构常通过
齿轮与
齿条(或齿
块)的传动带动轴转动,从而使得靠磨导轮移动,完成在加工过程中对靠磨样板的选择。现有跳档机构的靠磨导轮的
位置不能任意往复移动,故跳档速度受到限制,导致机床加工效率低;倘若还需更换
工件种类,则需对齿条(或齿块)进行重新更换或调节,这样,往往会使得加工效率再次降低。且加工不规则的工件时很难实现连续磨削加工。
[0003] 数控凸轮轴磨床的运动包括磨头的高速旋转、
砂轮的进给、
工作台带动工件的往返移动、砂轮的修整及修整进给、靠磨导轮的跳档等,其大多选用六轴控制四轴联动加工的方式。其中,磨头旋转和砂轮修整在加工过程中只需要给出运动和停止指令即可,无须参与联运控制,而砂轮进给、工件移动、砂轮修整进给、靠磨导轮跳档等动作,在磨削过程中须由程序控制进行联动加工。因此,数控凸轮轴磨床对数控系统的选择要求较高。目前,大多直接通过带4个直
线轴控制的数控系统来实现四轴联动控制,这样,往往会提高数控凸轮轴磨床的制造成本。
[0004] 发明内容为了克服
现有技术存在的上述
缺陷,本发明提供一种有利于提高机床加工效率,操作简单,工作稳定可靠的数控凸轮轴磨床跳档控制机构。
[0005] 本发明的技术方案是:其包括由机床主数控系统控制的伺服
电机和跳档传动装置,跳档传动装置包括齿轮轴,
伺服电机轴上的
小齿轮与设于齿轮轴上的大齿轮
啮合,大齿轮与齿轮轴紧固为一体,齿轮轴设于机床壳体内,齿轮轴两端装有
轴承,齿轮轴与齿条
传动轴相啮合,支座固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴上,拨叉一端与支座连接,拨叉另一端与可在导轮轴上移动的靠磨导轮
接触,靠磨导轮与对其进行仿形的靠磨样板接触。
[0006] 所述伺服电机优选西
门子1FK7同步伺服电机。
[0007] 工作时,伺服电机通过小齿轮和大齿轮带动齿轮轴传动,齿轮轴再带动齿条传动轴任意往复移动,经支座和拨叉带动靠磨导轮在导轮轴上往复移动,从而实现靠磨导轮在加工过程中对靠磨样板的任意
定位,使得在磨削凸轮轴上任意一个凸轮时,都能由机床数控系统控制进行编程,使靠磨导轮与靠磨样板相应部位相接触进行仿形,实现连续磨削加工。
[0008] 使用本发明,靠磨导轮的位置可根据实际情况任意往复移动,能有效提高机床加工效率。
[0009] 本发明结构简单、紧凑,制造成本低,操作方便,工作稳定可靠,工作效率高,适用范围广。
附图说明
[0010] 图1为本发明一
实施例结构示意图;图2为图1所示实施例A-A处剖视示意图。
具体实施方式
[0011] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0012] 参照附图,本实施例包括由机床主数控系统控制的伺服电机10和跳档传动装置,跳档传动装置包括齿轮轴3,伺服电机10轴上的小齿轮1与设于齿轮轴3上的大齿轮2啮合,大齿轮2与齿轮轴3紧固为一体,齿轮轴3设于机床壳体内,齿轮轴3两端装有轴承,以利于保证齿轮轴能灵活转动,齿轮轴3由伺服电机10控制,实现齿轮轴3的任意转动,齿轮轴3与齿条传动轴4相啮合,齿轮轴3的转动可带动齿条传动轴4任意往复移动,支座5固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴4上,拨叉6一端与支座5连接,拨叉6另一端与可在导轮轴8上移动的靠磨导轮7接触,靠磨导轮7与对其进行仿形的靠磨样板9接触。
[0013] 工作时,伺服电机10通过小齿轮1和大齿轮2带动齿轮轴3传动,齿轮轴3再带动齿条传动轴4任意往复移动,经支座5和拨叉6带动靠磨导轮7在导轮轴8上往复移动,从而实现靠磨导轮7在加工过程中对靠磨样板9的任意定位,使得在磨削凸轮轴上任意一个凸轮时,都能由机床数控系统控制进行编程,使靠磨导轮与靠磨样板相应部位相接触进行仿形,实现连续磨削加工。
[0014] 使用本发明之数控凸轮轴磨床跳档控制机构时,为了降低生产成本,进一步提高工作效率,机床的主数控系统可选用经济型的数控系统,优选西门子802C(控制三个直线轴,一个旋
转轴),替代普通型的数控系统实现四轴联动,最常用的普通型的数控系统有西门子802D(控制4个直线轴)。
[0015] 西门子802C数控系统作为经济型的数控系统,可以控制4个伺服轴,包括三个直线轴和一个
旋转轴,一般为三个直线轴控制X、Y、Z三个方向的直线运动,一个旋转轴控制机床
主轴运转。
[0016] 选用西门子802C数控系统作为机床的主数控系统时,三个直线轴分别伺服数控凸轮轴磨床运动的砂轮进给(X轴)、工作台移动(Y轴)和砂轮修整器进给(Z轴),一个旋转轴用于伺服控制数控凸轮轴磨床运动的靠磨导轮7的跳档运动(W轴)。因W轴本身为旋转轴,X轴、Y轴和Z轴均为直线轴,为了实现W轴与X轴、Y轴和Z轴的联动,需进行如下设置:首先,在靠磨样板9两端安装W轴的原点
开关、正限位开关和负限位开关,其中,W轴的原点开关起到位置基准的作用,加工时每次程序的起始点都以它为参考点,正限位开关和负限位开关为W轴移动的极限位置,这样,可有效避免W轴出现走过头而卡死的故障;其次,
修改西门子802C数控系统中的机床参数,将旋转轴变为直线轴,并将系统显示的轴名SP改为W轴,以便于操作者观察;最后,通过两个西门子模拟数字伺服驱动单元,将数控凸轮轴磨床的伺服驱动系统、伺服电机和数控系统匹配调试好。经过以上设置,即可实现W轴与X轴、Y轴和Z轴的联动,并统一由机床数控系统伺服控制,便可在加工过程中通过编程控制实现凸轮轴的连续磨削加工。