專利名稱：數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋壓機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在國內(nèi)大負(fù)荷進(jìn)給都是使用伺服閥控制或大型滾珠絲杠控制，伺服閥控制最大的缺點(diǎn)是對(duì)液壓站的維護(hù)要求很高，在惡劣環(huán)境下適應(yīng)能力很低，不能實(shí)現(xiàn)自身反饋，液壓部分控制復(fù)雜。大型滾珠絲杠控制大負(fù)荷的絲杠壽命低，需要大功率伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，費(fèi)用很高。如中國發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01010248687. 2，
公開日2010年12月29日)公開了一種數(shù)控?zé)o模風(fēng)機(jī)專用旋壓機(jī)，具有四個(gè)支架連接的旋壓輪和支輪，并采用液壓伺服技術(shù)及數(shù)控技術(shù)通過對(duì)旋壓輪和支輪移動(dòng)的精確控制。但是液壓伺服控制，對(duì)液壓油的要求比較高，而且不能適應(yīng)惡劣環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，對(duì)液壓油的要求較低，而且對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性好，同時(shí)成本低廉，維護(hù)方便。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，包括機(jī)床主體，所述機(jī)床主體前部為主軸箱,機(jī)床主體后部為尾頂部件,機(jī)床主體中部為拖板部件, 其特征在于所述拖板部件包括X/Z軸滑臺(tái)及旋輪架，旋輪架設(shè)于Z軸滑臺(tái)上，所述旋輪架由數(shù)字油缸控制在X/Z軸滑臺(tái)上做X/Z方向的聯(lián)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述數(shù)字油缸包括伺服電機(jī)、液壓滑閥、液壓缸、傳動(dòng)絲杠及反饋絲杠， 所述伺服電機(jī)的輸出軸連接傳動(dòng)絲杠，所述液壓缸的活塞連接反饋絲杠，傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠位于同一直線上并連接，所述傳動(dòng)絲杠支撐于連接板上，所述液壓滑閥的閥芯固定于連接板上，液壓缸的內(nèi)腔與液壓滑閥的內(nèi)腔連通，液壓滑閥內(nèi)腔與油箱連通。作為優(yōu)選，所述傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠間由撥叉連接，所述連接板上及活塞上設(shè)有絲杠導(dǎo)向座，絲杠導(dǎo)向座與絲杠可做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。作為優(yōu)選，所述X/Z軸滑臺(tái)的導(dǎo)軌采用鑲鋼導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)軌本體，所述導(dǎo)軌本體上部固定有鑲鋼導(dǎo)軌，所述鑲鋼導(dǎo)軌為L型結(jié)構(gòu)，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面上，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體側(cè)邊上，且所述導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面及導(dǎo)軌本體側(cè)邊與鑲鋼導(dǎo)軌間緊密接觸。作為優(yōu)選，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的上固定孔，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的側(cè)固定孔，上固定螺釘穿過上固定孔旋入導(dǎo)軌本體上螺紋孔內(nèi)，側(cè)固定螺釘穿過側(cè)固定孔旋入導(dǎo)軌本體側(cè)螺紋孔內(nèi)。作為優(yōu)選，所述旋壓機(jī)導(dǎo)軌包括上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌，所述下導(dǎo)軌設(shè)于底座上，所述底座為U形結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體設(shè)于底座U形兩側(cè)邊頂端且與底座為一體結(jié)構(gòu)，所述上導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體下端設(shè)有導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽設(shè)于下導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上，旋輪架在上導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上橫向滑移。
作為優(yōu)選，所述下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體及鑲鋼導(dǎo)軌外側(cè)設(shè)有壓條，所述壓條固定于上導(dǎo)軌下端，壓條包覆住鑲鋼導(dǎo)軌露出上導(dǎo)軌導(dǎo)軌槽外部分。
本發(fā)明核心技術(shù)X、Z軸進(jìn)給部分，由伺服電機(jī)控制滑閥(恒定液壓為動(dòng)力源)開合使油缸工作，油缸內(nèi)部有反饋絲杠，從而實(shí)現(xiàn)油缸的精密控制。它與液壓伺服控制技術(shù)最大的區(qū)別是
I.對(duì)液壓油清潔度大大的降低，減少對(duì)設(shè)備維護(hù)；
2.對(duì)液壓油溫不敏感；
3.對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
圖I為本發(fā)明主視圖2為本發(fā)明俯視圖3為本發(fā)明側(cè)視圖
圖4為數(shù)字油缸結(jié)構(gòu)原理圖5為液壓滑閥初始狀態(tài)不意圖6為液壓滑閥最終狀態(tài)不意圖7為X\Z軸滑臺(tái)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)與旋輪架配合應(yīng)用示意圖8為導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖9為鑲鋼導(dǎo)軌主視圖10為鑲鋼導(dǎo)軌側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I至圖6說明本發(fā)明數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，包括機(jī)床主體1，所述機(jī)床
主體前部為主軸箱2，機(jī)床主體后部為尾頂部件3，機(jī)床主體中部為拖板部件4，所述拖板部件包括X/Z軸滑臺(tái)41及旋輪架42，旋輪架設(shè)于Z軸滑臺(tái)上，所述旋輪架由數(shù)字油缸5控制在X/Z軸滑臺(tái)上做X/Z方向的聯(lián)動(dòng)。所述數(shù)字油缸包括伺服電機(jī)51、液壓滑閥53、液壓缸 52、傳動(dòng)絲杠510及反饋絲杠512，所述伺服電機(jī)的輸出軸連接傳動(dòng)絲杠510，所述液壓缸的活塞520連接反饋絲杠512，傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠位于同一直線上并連接，所述傳動(dòng)絲杠支撐于連接板54上，所述液壓滑閥的閥芯530固定于連接板上，液壓缸的內(nèi)腔與液壓滑閥的內(nèi)腔連通，液壓滑閥內(nèi)腔與油箱55連通。所述傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠間由撥叉511連接，所述連接板上及活塞上設(shè)有絲杠導(dǎo)向座513，絲杠導(dǎo)向座與絲杠可做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述旋輪架為四工位；旋輪架的分度轉(zhuǎn)位由伺服電機(jī)帶動(dòng)；旋輪架的定位采用直徑400mm的雙齒盤定位。所述主軸箱的主軸21由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻電機(jī)經(jīng)主軸箱內(nèi)的齒輪變速傳至主軸；所述主軸前端配有旋壓模具連接組件，旋壓模具連接組件內(nèi)部采用強(qiáng)冷卻以隔離熱傳導(dǎo)；所述主軸后端配有退料部件，退料部件的傳動(dòng)由退料液壓油缸32控制， 退料部件與主軸后端間配有旋轉(zhuǎn)隔離裝置。所述尾頂部件包括尾頂套筒，尾頂套筒的軸向移動(dòng)由尾頂套筒液壓油缸22驅(qū)動(dòng)；尾頂套筒前端配有旋轉(zhuǎn)支承裝置31，旋轉(zhuǎn)支承裝置內(nèi)部采用強(qiáng)冷卻以隔離熱傳導(dǎo)；旋轉(zhuǎn)支承裝置內(nèi)配置獨(dú)立稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)對(duì)尾頂軸承進(jìn)行潤滑；尾頂套筒采用含油軸瓦支承。如圖7至圖10所示，所述X\Z軸滑臺(tái)的導(dǎo)軌采用鑲鋼導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)軌本體 411，所述導(dǎo)軌本體上部固定有鑲鋼導(dǎo)軌412，所述鑲鋼導(dǎo)軌為L型結(jié)構(gòu)，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面上，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體側(cè)邊上，且所述導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面及導(dǎo)軌本體側(cè)邊與鑲鋼導(dǎo)軌間緊密接觸。所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的上固定孔4121，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的側(cè)固定孔4122，上固定螺釘4111穿過上固定孔旋入導(dǎo)軌本體上螺紋孔內(nèi)，側(cè)固定螺釘4112穿過側(cè)固定孔旋入導(dǎo)軌本體側(cè)螺紋孔內(nèi)。所述旋壓機(jī)導(dǎo)軌包括上導(dǎo)軌417和下導(dǎo)軌416，所述下導(dǎo)軌設(shè)于底座413上，所述底座為U形結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體設(shè)于底座U形兩側(cè)邊頂端且與底座為一體結(jié)構(gòu)，所述上導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體下端設(shè)有導(dǎo)軌槽4171，導(dǎo)軌槽設(shè)于下導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上，旋輪架42在上導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上橫向滑移。所述下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體及鑲鋼導(dǎo)軌外側(cè)設(shè)有壓條414，所述壓條固定于上導(dǎo)軌下端，壓條包覆住鑲鋼導(dǎo)軌露出上導(dǎo)軌導(dǎo)軌槽4171外部分。機(jī)床總體方案I、機(jī)床包括主軸箱、拖板部件、尾頂部件等組成。3、拖板的縱橫向運(yùn)動(dòng)由數(shù)字油缸驅(qū)動(dòng)；主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)；尾頂套筒由液壓缸驅(qū)動(dòng)，其頂力無級(jí)調(diào)整。二、拖板部件I、拖板部件由X\Z軸滑臺(tái)、油缸、四工位旋輪架、旋輪組件組成；2、滑臺(tái)的導(dǎo)軌均采用鑲鋼導(dǎo)軌；3、滑板由數(shù)字油缸帶動(dòng)拖板實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；4、旋輪架為4工位；其分度轉(zhuǎn)位由電機(jī)帶動(dòng)；定位采用直徑400雙齒盤定位，定位動(dòng)作均由液壓缸實(shí)現(xiàn)，選擇工位由數(shù)控系統(tǒng)控制，具有高精度、大鎖緊力等特點(diǎn)。5、旋輪軸用高強(qiáng)度鋼制成，支承軸具有足夠的強(qiáng)度受旋壓力。三、主軸箱I、主軸箱采用鑄造結(jié)構(gòu)，具有良好的吸振性和剛度；2、主軸采用高強(qiáng)度鋼鍛造而成3、主傳動(dòng)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)設(shè)齒輪變速傳至主軸，以提高傳動(dòng)扭矩；4、主軸前端配有與旋壓模具連接組件，其內(nèi)部采用強(qiáng)冷卻以隔離熱傳導(dǎo)；5、主軸后端配有退料部件，其傳動(dòng)采用液壓油缸，并配有旋轉(zhuǎn)隔離裝置。四、尾頂部件I、尾頂套筒軸向移動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)，軸向力可以根據(jù)零件的情況無級(jí)調(diào)整；2、尾頂套筒前端配有旋轉(zhuǎn)支承裝置,該裝置內(nèi)的軸承采用NSK高精度軸承，內(nèi)部采用強(qiáng)冷卻以隔離熱傳導(dǎo)；3、配置獨(dú)立稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)對(duì)尾頂軸承進(jìn)行該結(jié)構(gòu)是指將伺服電機(jī)、液壓滑閥、閉環(huán)位置反饋設(shè)計(jì)組合在液壓缸內(nèi)部，接通液壓油源，所有的功能直接通過專用數(shù)字控制器、計(jì)算機(jī)或PLC可編程控制器發(fā)出的數(shù)字脈沖信號(hào)來完成長度矢量可控的高新技術(shù)產(chǎn)品。I、可以實(shí)現(xiàn)單缸多段調(diào)速、多點(diǎn)定位、兩缸或兩缸以上進(jìn)行差補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，完成曲線軌跡運(yùn)動(dòng)。2、動(dòng)力大,用伺服電機(jī)作為信號(hào)輸出，使液壓缸活塞桿完全按照伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，即不失步，又有幾百、幾千噸的推力。3、液壓系統(tǒng)高度簡化，只需油泵、溢流閥(或數(shù)字壓力閥)組成的液壓源就可接管使用，無需任何方向閥、流量閥、調(diào)速閥、單向閥、同步閥等繁雜液壓元件。也省略了這些閥件的安裝集成塊，也無需行程開關(guān)、繼電器等電氣元件。降低了使用成本和維修成本。拖板結(jié)構(gòu)包括X\Z軸滑臺(tái)、油缸、旋輪架、旋輪組件組成；滑臺(tái)的導(dǎo)軌均采用鑲鋼導(dǎo)軌；并由油缸帶動(dòng)拖板實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；旋輪架為四工位，其分度轉(zhuǎn)位由電機(jī)帶動(dòng)；定位動(dòng)作均由液壓缸實(shí)現(xiàn)，具有高精度、大鎖緊力等特點(diǎn)；旋輪軸采用高強(qiáng)度鋼制成，支承軸具有足夠的強(qiáng)度受旋壓力。X\Z軸滑臺(tái)X/Z向兩個(gè)方向上設(shè)有鑲鋼導(dǎo)軌，由油缸控制X/Z方向的前進(jìn)和后退， 使設(shè)備精度更高，導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，更適合于旋壓機(jī)上應(yīng)用。如圖5和圖6所示，P為進(jìn)油口，T為出油口，A、B為工作油口，在初始狀態(tài)，P進(jìn)油通到B腔，A腔回油從T出油口回到油箱；在最終狀態(tài)，P進(jìn)油通到A腔，B腔回油從T出油口回到油箱。具體工作原理為所述伺服電機(jī)輸出軸、傳動(dòng)絲杠同步旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)接受信號(hào)脈沖后，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)傳動(dòng)絲杠做正或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使固定有液壓滑閥閥芯的連接板做左或右軸向位移，這時(shí)滑閥內(nèi)腔的A或B開口，使液壓油進(jìn)入油缸中的A腔或B腔，同時(shí)B腔或 A腔的液壓油流回油箱，油壓變化使油缸活塞運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)活塞又帶動(dòng)絲杠導(dǎo)向座做左或右的軸向位移，絲杠導(dǎo)向座做左或右的軸向位移會(huì)使反饋絲杠做正或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，反饋絲杠通過撥叉將油缸運(yùn)動(dòng)的方向、速度、停止點(diǎn)反饋給傳動(dòng)絲杠及液壓滑閥閥芯，閥芯根據(jù)反饋的信息進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。這就保證了液壓油缸的運(yùn)行精度、機(jī)構(gòu)的可靠性，使液壓油缸活塞桿完全按照伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，即不失步，又達(dá)到小功率帶動(dòng)大功率的作用，真正做到精密運(yùn)動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1.數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，包括機(jī)床主體(I)，所述機(jī)床主體前部為主軸箱(2)，機(jī)床主體后部為尾頂部件(3)，機(jī)床主體中部為拖板部件(4)，其特征在于所述拖板部件包括X/Z 軸滑臺(tái)(41)及旋輪架(42)，旋輪架設(shè)于Z軸滑臺(tái)上，所述旋輪架由數(shù)字油缸(5)控制在X/ Z軸滑臺(tái)上做X/Z方向的聯(lián)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述數(shù)字油缸包括伺服電機(jī)(51)、液壓滑閥(53)、液壓缸(52)、傳動(dòng)絲杠(510)及反饋絲杠(512)，所述伺服電機(jī)的輸出軸連接傳動(dòng)絲杠(510)，所述液壓缸的活塞(520)連接反饋絲杠(512)，傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠位于同一直線上并連接，所述傳動(dòng)絲杠支撐于連接板(54)上，所述液壓滑閥的閥芯(530)固定于連接板上，液壓缸的內(nèi)腔與液壓滑閥的內(nèi)腔連通，液壓滑閥內(nèi)腔與油箱 (55)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述傳動(dòng)絲杠和反饋絲杠間由撥叉(511)連接，所述連接板上及活塞上設(shè)有絲杠導(dǎo)向座(513)，絲杠導(dǎo)向座與絲杠可做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述X/Z軸滑臺(tái)(41)的導(dǎo)軌采用鑲鋼導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)軌本體(411)，所述導(dǎo)軌本體上部固定有鑲鋼導(dǎo)軌(412)， 所述鑲鋼導(dǎo)軌為L型結(jié)構(gòu)，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面上，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊固定于導(dǎo)軌本體側(cè)邊上，且所述導(dǎo)軌本體上導(dǎo)軌面及導(dǎo)軌本體側(cè)邊與鑲鋼導(dǎo)軌間緊密接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的上固定孔(4121)，所述鑲鋼導(dǎo)軌L型的另一側(cè)邊上設(shè)有至少兩個(gè)T型的側(cè)固定孔(4122)，上固定螺釘(4111)穿過上固定孔旋入導(dǎo)軌本體上螺紋孔內(nèi)，側(cè)固定螺釘(4112)穿過側(cè)固定孔旋入導(dǎo)軌本體側(cè)螺紋孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述旋壓機(jī)導(dǎo)軌包括上導(dǎo)軌(417)和下導(dǎo)軌(416)，所述下導(dǎo)軌設(shè)于底座(413)上，所述底座為U形結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體設(shè)于底座U形兩側(cè)邊頂端且與底座為一體結(jié)構(gòu)，所述上導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體下端設(shè)有導(dǎo)軌槽(4171)，導(dǎo)軌槽設(shè)于下導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上，旋輪架(42)在上導(dǎo)軌的鑲鋼導(dǎo)軌上橫向滑移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，其特征在于所述下導(dǎo)軌的導(dǎo)軌本體及鑲鋼導(dǎo)軌外側(cè)設(shè)有壓條(414)，所述壓條固定于上導(dǎo)軌下端，壓條包覆住鑲鋼導(dǎo)軌露出上導(dǎo)軌導(dǎo)軌槽(4171)外部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控液壓強(qiáng)力旋壓機(jī)，包括機(jī)床主體，所述機(jī)床主體前部為主軸箱，機(jī)床主體后部為尾頂部件，機(jī)床主體中部為拖板部件，所述拖板部件包括X/Z軸滑臺(tái)及旋輪架，旋輪架設(shè)于Z軸滑臺(tái)上，所述旋輪架由數(shù)字油缸控制在X/Z軸滑臺(tái)上做X/Z方向的聯(lián)動(dòng)。本發(fā)明核心技術(shù)X、Z軸進(jìn)給部分，由伺服電機(jī)控制滑閥開合使油缸工作，油缸內(nèi)部有反饋絲杠，從而實(shí)現(xiàn)油缸的精密控制。
文檔編號(hào)B21D22/14GK102601197SQ20111043412
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者余志軍, 吳超平, 葛炳灶, 陳曉龍 申請(qǐng)人:浙江今飛凱達(dá)輪轂股份有限公司