[发明专利]一种可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种刀片加工设备，具体的说是涉及一种可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置。

背景技术

随着精密可转位刀片在数控加工领域越来越广泛的应用，对可转位刀片的精度要求和可转位刀片周边磨床的加工效率要求也越来越高。在现代全功能、高精度数控周边磨床中，加工可转位刀片的工件传动装置是保证加工精度的关键部件。

可转位刀片的传动是指可转位刀片绕着夹具中心轴线的回转运动，在现有技术中，一般可转位刀片周边磨床对工件进行转位时，通常是采用蜗轮蜗杆机构。由于结构限制，蜗轮一般不能太大。为了进一步降低转速，通常在前一级增加齿轮副，这种传动方式不可避免地存在传动误差。现有技术解决此类问题的办法主要有两种途径：

其一：机械消除间隙。如采用消隙齿轮副、消隙蜗轮蜗杆副。消隙齿轮副和消隙蜗轮蜗杆副在现有技术中可以采用多种方式。如消隙齿轮副设置小齿轮和大齿轮，大齿轮为双片齿轮，用于消隙；或消隙蜗轮蜗杆副设置蜗杆的为双节式结构，但一般只能有限减少间隙和误差。

其二：补偿消除间隙。国外同类产品一般利用现代电子技术进行补偿消隙。例如CAP传感器，尽管CAP传感器在检测传动间隙的同时，还可完成其它功能，但由于间隙并未真正消除，在加工过程中对工件的精度影响依然存在。

由于该装置在完成工件传动的同时，还需对可转位刀片夹紧。可转位刀片在生产中属于大批量生产，一人值守多台机床和无人值守的加工方式已经被广泛接受，工件上料装夹一般采用自动方式。可转位刀片夹紧除了保证可转位刀片在切削力作用下，保持可转位刀片在夹具中的位置不变，既不发生相对位移且不偏转，夹紧力的稳定性和可靠性是至关重要的。但是，由于可转位刀片材质和工件大小不断变更，需要及时根据夹紧要求进行调整。加上液压系统供油管路的压力变化，对工件夹紧带来一定影响。传动机构的运动精度和夹紧的可靠性对可转位刀片的加工精度和加工效率都将有直接影响。

可转位刀片周边磨削加工是高效率和高精密的大批量生产模式，除了磨削加工的高精度要求，生产的高效率特征也是不容忽视的问题。人工检验是耗时最大的工序之一。除了人工检测的稳定性，效率低外，还有一个问题：离线检测对已经加工的工件超差可废弃；若余量未完全加工，需要重新上线加工也比较耗时，影响正常工艺流程。满足大批量生产高精度可转位刀片对设备高精度和高效率的要求，精密可转位刀片的在线测量是重要的措施。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有高传动精度，且夹紧可转位刀片时可靠性和稳定性高的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置。

本发明采用的技术方案为:包括箱体、传动装置、夹紧装置和径向定位装置，所述的传动装置包括力矩电机，力矩电机的定子安装在箱体上，力矩电机的转子安装在精密主轴上，精密主轴的通过前精密轴承和后精密轴承支承；精密主轴的前端设有轴向固定定位元件，轴向固定定位元件的中心处设有一定位芯轴，精密主轴上还安装有旋转编码器或角度编码器；

所述的夹紧装置包括杠杆机构、油缸及活动加紧顶尖，所述的杠杆机构中部通过销轴铰接在箱体上，杠杆机构的一端与活动加紧顶尖铰接，活动夹紧顶尖轴线与精密主轴的轴线重合；杠杆机构的另一端与油缸的活塞杆铰接；

所述的径向定位装置包括V型块、V型块定位座、气缸、导向元件及撑杆，所述的V型块安装在V型块定位座上，V型块上的V型槽开口朝向精密主轴；所述的V型块定位座与安装座连接，安装座安装在气缸活塞杆的端部；所述的导向元件套装在气缸活塞杆的外侧，固定安装在撑杆上，撑杆安装在箱体底板上；导向元件的导向方向垂直于精密主轴的轴线；所述的气缸的下部设有回位推板。

上述的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置中，还包括在线测量装置，所述的在线测量装置靠近定位芯轴的端部水平设置。

上述的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置中，所述的夹紧装置还包括调整机构，所述的调整机构包括螺套和螺套锁紧手柄，所述油缸的活塞杆上设有外螺纹，螺套与油缸活塞杆螺接，并通过螺套锁紧手柄锁紧。

上述的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置中，所述的夹紧装置杠杆机构的两端均设有传力销座，传力销座与杠杆机构为平面接触，杠杆机构两端的传力销座通过支承销钉分别与活动夹紧顶尖和油缸的活塞杆铰接。

上述的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置中，所述的夹紧装置上还设有动力检测装置。

上述的可转位刀片周边磨床零传动及自动夹紧装置中，所述的箱体上安装力矩电机处设有散热片。