[发明专利]用于在线去除伺服阀阀芯工作边微小毛刺的自控设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于伺服阀加工的工艺装备，具体涉及用于在线去除伺服阀阀芯工作边微小毛刺的自控设备，属于机械制造技术领域。

背景技术

液压伺服阀在液压系统中是放大元件，是一种以机械运动来控制流体动力的元件，它将输入的机械信号转换为液压信号输出，并进行功率放大，具有结构简单、单位体积输出功率大、工作可靠和动态性能好等优点，因此在液压伺服系统中得到了广泛的应用。阀芯是伺服阀功率放大级核心组件滑阀副偶件中轴零件，其工作边与阀套节流窗口轴向的配合精度直接决定了伺服阀的工作性能。生产过程中，工作边的最终加工工序采用精密磨床靠磨方法，其加工过程中会产生微小毛刺(包括材料加工中产生的塑性变形微小翻边)，这对偶件配合运动灵活性、叠合量等性能有重要影响。

目前，国内外关于去除毛刺设备的研制非常活跃。专利号ZL 201220735759.0的中国专利公开了一种蜗杆残齿毛刺去除机，它的特点是结构简单，只需在原有蜗杆加工机床的基础上增加抛光块即可，且不会伤及工件本身。专利号ZL 200820224079.6的中国专利公开了一种去除冷轧钢带切边毛刺装置，该设备利用具有金刚石镀层的金刚石砂轮来去除切边毛刺。专利号ZL 201020579829.9的中国专利公开了一种去除金属齿轮毛刺的装置，该装置通过将齿轮的端面靠着刮刀的刀刃来达到去除毛刺的效果。专利申请号200710005106.0的专利申请公开了一种滚齿机的去毛刺设备，该设备中，去毛刺工具可移动以与齿轮毛坯相接触，并在齿轮齿被切削时去除齿轮毛坯的毛刺。此外，专利号ZL 201220164770.6、ZL200920317675.3和ZL 201120401115.3等中国专利也都介绍了几种新型的去毛刺设备。然而以上专利中公开的设备都无法在零件加工的同时在线对毛刺进行去除，并且去除的毛刺的尺度都相对较大。对于伺服阀阀芯工作边微小毛刺的去除设备，尚未见有相关报道。

目前，伺服阀阀芯工作边靠磨过程中产生的微小毛刺的去除方法是，工件加工后离线安装在一种电机带动的旋转装置上，使工件旋转，然后同时用磨平的硬质合金条和包着金相砂纸的刮胡刀片，分别沿外圆、端面反复挤压。现有这种方法效率非常低，而且容易破坏工作边的完整性，造成废品率居高不下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全新的用于在线去除伺服阀阀芯工作边微小毛刺的自控设备，能够有效地在线去净阀芯工件工作边的毛刺，降低零件废品率，同时提高生产效率，降低生产成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于在线去除伺服阀阀芯工作边微小毛刺的自控设备，其包括：

去毛刺工具系统，包括去毛刺车刀、力传感器和夹具，该去毛刺车刀安装在所述力传感器的一端，该力传感器的另一端与所述夹具连接；

精密进给系统，控制所述去毛刺工具系统沿直角坐标系三个方向的进给以实现所述去毛刺车刀与工件的相对运动，包括X轴进给机构、Y轴进给机构和Z轴升降台，该X轴进给机构采用直线电机进给，该Y轴进给机构安装在X轴进给机构之上且采用直线电机进给，该Z轴升降台安装在Y轴进给机构之上且采用手动调节高度，所述去毛刺工具系统通过其夹具安装在所述Z轴升降台之上；

自动对刀系统，通过确定所述去毛刺车刀的刀尖与工件外圆的相对位置实现精准对刀，并完成工件径向跳动测量和工作边扫描检测，该自动对刀系统包括固定安装在所述夹具上的位移传感器，该位移传感器的光源的中心与所述去毛刺车刀的刀尖在同一平面上；

力反馈系统，实时测量所述去毛刺车刀受到的切向力以监测去毛刺力的大小，并依据设定阈值闭环控制所述精密进给系统的进给，该力反馈系统包括力传感器，该力传感器置于所述去毛刺车刀的下方且与所述夹具相连接；

控制系统，包括安装了控制软件的工控机，该工控机分别与精密进给系统、力反馈系统和自动对刀系统连接，监控所述自控设备的进给运动、自动对刀、毛刺去除、力反馈报警退刀和在线去毛刺效果。

进一步地，所述的力传感器为悬臂式力传感器。

进一步地，所述的位移传感器为非接触式激光传感器。

与现有技术相比，本发明所述的用于在线去除伺服阀阀芯工作边微小毛刺的自控设备具有以下创新点：

1)伺服阀阀芯工作边毛刺的尺度为微米级别，去除难度大，而所述自控设备采用的去毛刺切削过程为车削，该方式不需要电主轴驱动，结构简单，保证了机构的稳定性和精度，在精密进给系统的作用下，能够有效地去净工作边的微小毛刺，且不会损坏工作边的完整性。