[发明专利]直线电机伺服磨削装置

说明书

技术领域

本发明涉及外圆磨削加工技术领域，特别涉及一种直线电机伺服磨削装置。

背景技术

外圆磨削指的是在外圆磨床上进行，用以磨削轴类工件的外圆柱、外圆锥和轴肩端面。比如汽车凸轮轴异型凸轮的加工生产。凸轮轴是汽车内燃机中的关键零件之一，其凸轮曲线误差直接影响内燃机的排放与升功率。

目前凸轮轴的加工方法有两种：一是交流伺服电机加滚珠丝杠驱动方式，如图1所示，交流伺服电机30驱动滚珠丝杠40，带动砂轮10和磨头电机20来实现对凸轮轴的加工。这种方法的缺点是响应频率、生产效率与精度都比较低，越来越不适合现在高精度的生产需求了。第二种方法是现在比较常用的直线电机伺服驱动方式，如图2所示，这种方式减少了传动环节，但可动部分（砂轮50、磨头电机60和动子70）质量重，磨头电机60引起的法向力给支撑部件带来了额外负担（是电机推力的5~8倍）。

因此，现有技术存在不足之处。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种直线电机伺服磨削装置，以解决现有技术中的磨削装置的驱动方式响应频率、生产效率与精度低，可动部分质量过重，支撑部件受力过大等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种直线电机伺服磨削装置，用于带有异型凸轮的凸轮轴加工，其中，包括：砂轮、砂轮电主轴、静压支撑系统、磁栅尺、直线电机、直线电机伺服系统和基座；所述砂轮安装在砂轮电主轴上，所述砂轮电主轴、直线电机、基座采用一体化设置；所述直线电机连接静压支撑系统和直线电机伺服系统；所述磁栅尺连接直线电机伺服系统。

所述的直线电机伺服磨削装置，其中，所述静压支撑系统进一步包括4个静压支撑导套。

所述的直线电机伺服磨削装置，其中，所述直线电机为动圈式圆筒直线电机。

一种直线伺服磨削系统，包括所述的直线电机伺服磨削装置，其特征在于，还包括：服务器、编码器、驱动器；所述服务器连接驱动器和编码器；所述驱动器、编码器分别连接直线电机伺服磨削装置。

所述的直线伺服磨削系统，其中，所述服务器为嵌入式计算机。

一种所述的直线伺服磨削系统的使用方法，其中，包括以下步骤：

S1，编码器获得凸轮轴上与砂轮磨削点的角度位置信号，并发送到服务器上；

S2，所述服务器将预先储存的已建模的，且与角度位置信号相适应的第一数据发送到驱动器上；

S3，驱动器根据第一数据，驱动直线电机伺服磨削装置；

S4，直线电机伺服磨削装置中的直线电机推动砂轮电主轴带动砂轮运动。

所述的直线伺服磨削系统的使用方法，其中，还包括：

S5，磁栅尺将砂轮电主轴带动砂轮运动的确切情况反馈给服务器和驱动器。

所述的直线伺服磨削系统的使用方法，其中，所述服务器为嵌入式计算机。

本发明提供的直线电机伺服磨削装置，用于带有异型凸轮的凸轮轴加工，其包括：砂轮、砂轮电主轴、静压支撑系统、磁栅尺、直线电机、直线电机伺服系统和基座。所述砂轮安装在砂轮电主轴上，所述砂轮电主轴、直线电机、基座采用一体化设置；所述直线电机连接静压支撑系统和直线电机伺服系统；所述磁栅尺连接直线电机伺服系统。所述直线电机伺服磨削装置具有结构简单、可动部分质量轻、动态响应快等优点，且能方便的与普通外圆磨床组合成特种曲面磨床，其控制软件及编程软件适应于各种复杂型面。

附图说明

图1为现有技术的交流伺服电机加滚珠丝杠驱动结构的示意图。

图2为现有技术的直线电机伺服驱动结构的示意图。

图3为本发明实施例的直线电机伺服磨削装置的结构示意图。

图4为本发明实施例的静压支撑导套的示意图。

图5为本发明实施例的直线伺服磨削系统的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种直线电机伺服磨削装置。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。