數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，包括有儲油缸、伺服電機(jī)、齒輪泵、壓力調(diào)節(jié)裝置、壓力傳感器、液壓控制系統(tǒng)、電磁換向閥以及主軸回轉(zhuǎn)油缸，齒輪泵的工作轉(zhuǎn)軸連接在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，齒輪泵的液壓油入口以及電磁換向閥的回油口分別與儲油缸連接，齒輪泵的液壓油出口通過電磁換向閥與主軸回轉(zhuǎn)油缸連接，壓力調(diào)節(jié)裝置和壓力傳感器設(shè)置在輸出端管路上，壓力傳感器通過液壓控制系統(tǒng)與伺服電機(jī)連接，液壓控制系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型能夠根據(jù)機(jī)床工作進(jìn)程和狀態(tài)實(shí)時自動調(diào)節(jié)夾緊力，工作效率高、節(jié)約能源且能夠易損零件的完整性。
【專利說明】數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床夾緊系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前數(shù)控機(jī)床主軸卡盤液壓夾緊系統(tǒng)一般使用液壓站提供動力源，通過三相異步電機(jī)帶動油泵從儲油缸中吸油后向機(jī)床主軸卡盤回轉(zhuǎn)油缸打油，液壓油通過液壓閥實(shí)現(xiàn)方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)綑C(jī)床主軸卡盤回轉(zhuǎn)油缸從而驅(qū)動夾緊設(shè)備動作。該類液壓站系統(tǒng)只要開機(jī)電機(jī)始終在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，無法根據(jù)機(jī)床具體工作進(jìn)程和狀態(tài)自動調(diào)節(jié)夾緊力，不僅效率轉(zhuǎn)化低，電能利用率低，同時對于部分薄壁零件持續(xù)的大夾緊力還會造成零件損壞報廢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床主軸卡盤液壓夾緊系統(tǒng)無法根據(jù)機(jī)床工作進(jìn)程和狀態(tài)自動調(diào)節(jié)夾緊力，工作效率低、浪費(fèi)電能且會造成薄壁零件損壞的缺陷。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，包括有儲油缸、伺服電機(jī)、齒輪泵、壓力調(diào)節(jié)裝置、壓力傳感器、液壓控制系統(tǒng)、電磁換向閥以及主軸回轉(zhuǎn)油缸，齒輪泵的工作轉(zhuǎn)軸連接在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，齒輪泵的液壓油入口以及電磁換向閥的回油口分別與儲油缸連接，齒輪泵的液壓油出口通過電磁換向閥與主軸回轉(zhuǎn)油缸連接，主軸回轉(zhuǎn)油缸內(nèi)設(shè)置有作動活塞，作動活塞與機(jī)床主軸卡盤連接，壓力調(diào)節(jié)裝置和壓力傳感器設(shè)置在齒輪泵與主軸回轉(zhuǎn)油缸之間的輸油管路上，壓力傳感器通過液壓控制系統(tǒng)與伺服電機(jī)連接，液壓控制系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)連接。
[0005]本實(shí)用新型的特征還在于，壓力調(diào)節(jié)裝置采用溢流閥或者彈簧式壓力調(diào)節(jié)器。
[0006]溢流閥的回油口與儲油缸連接。
[0007]彈簧式壓力調(diào)節(jié)器包括有緩沖油缸，緩沖油缸內(nèi)部設(shè)置有緩沖活塞，緩沖活塞通過彈簧連接在緩沖油缸底部。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]I)本實(shí)用新型的伺服電機(jī)能夠在額定轉(zhuǎn)速下給定一個較小的轉(zhuǎn)速(大于液壓油泄漏所需要的轉(zhuǎn)速)就能保證額定輸出扭矩，從而保證壓力所需的扭矩，夾緊或松開時瞬時提高電機(jī)轉(zhuǎn)速補(bǔ)充主軸回轉(zhuǎn)油缸所需的液壓油，控制夾緊松開的時間約為0.5s，完成夾緊/松開動作后電機(jī)恢復(fù)到低速運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣的工作方式使得該系統(tǒng)比傳統(tǒng)的液壓站節(jié)能約50%以上；
[0010]2)本實(shí)用新型能夠根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)程序設(shè)定，在加工薄壁零件時，隨著加工進(jìn)程和狀態(tài)實(shí)時調(diào)整夾緊力，防止損壞報廢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，1.儲油缸，2.伺服電機(jī)，3.齒輪泵，4.壓力調(diào)節(jié)裝置，5.壓力傳感器，6.液壓控制系統(tǒng)，7.電磁換向閩，8.王軸回轉(zhuǎn)油缸，9.作動活塞，10.緩沖油缸，11.緩沖活塞，
12.彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型提供一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，包括有儲油缸1、伺服電機(jī)2、齒輪泵3、壓力調(diào)節(jié)裝置4、壓力傳感器5、液壓控制系統(tǒng)6、電磁換向閥7以及主軸回轉(zhuǎn)油缸8，齒輪泵3的工作轉(zhuǎn)軸連接在伺服電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸上，齒輪泵3的液壓油入口以及電磁換向閥7的回油口分別與儲油缸I連接，齒輪泵3的液壓油出口通過電磁換向閥7與主軸回轉(zhuǎn)油缸8連接，主軸回轉(zhuǎn)油缸8內(nèi)設(shè)置有作動活塞9，作動活塞9與機(jī)床主軸卡盤連接，壓力調(diào)節(jié)裝置4和壓力傳感器5設(shè)置在齒輪泵3與主軸回轉(zhuǎn)油缸8之間的輸油管路上，壓力傳感器5通過液壓控制系統(tǒng)6與伺服電機(jī)2連接，液壓控制系統(tǒng)6與數(shù)控系統(tǒng)連接。
[0016]實(shí)施例1:如圖1所示，壓力調(diào)節(jié)裝置4采用溢流閥，工作過程中，根據(jù)所需加工的零件在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)定相應(yīng)的加工參數(shù)，液壓控制系統(tǒng)6驅(qū)動伺服電機(jī)2帶動齒輪泵3高速旋轉(zhuǎn)從儲油缸I中抽油，通過電磁換向閥7向主軸回轉(zhuǎn)油缸8中打油，電磁換向閥7控制打油的方向，從而使主軸回轉(zhuǎn)油缸8中作動活塞9按照要求加緊或松開，加緊松開動作完成后進(jìn)入保壓進(jìn)程，具體的保持壓力可由數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定。在保壓過程中，壓力傳感器5采集輸出端的壓力并反饋到液壓控制系統(tǒng)6，液壓控制系統(tǒng)6經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后和指令壓力進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，將調(diào)整后的值輸出給伺服電機(jī)2，控制轉(zhuǎn)速進(jìn)而使壓力穩(wěn)定。對于一些薄壁零件，數(shù)控系統(tǒng)會通過程序改變夾緊力，液壓控制系統(tǒng)6接收到新的指令，開始調(diào)整壓力，如果調(diào)整完成后壓力保持在允許的范圍內(nèi)，輸出壓力調(diào)整結(jié)束信號給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)接收到此信號則認(rèn)為壓力到位，可以開始主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，這時系統(tǒng)進(jìn)入一個動態(tài)穩(wěn)定的過程。系統(tǒng)在工作過程中有可能會出現(xiàn)瞬時壓力過載或壓力不足的情況，壓力傳感器5檢測到壓力不足的信號后，會傳輸給液壓控制系統(tǒng)6通過發(fā)出指令讓伺服電機(jī)2加速旋轉(zhuǎn)來提高壓力，壓力過載時，會通過溢流閥卸油進(jìn)行及時調(diào)節(jié)。
[0017]實(shí)施例2:與實(shí)施例1相比，在壓力調(diào)節(jié)裝置4上做出改變，其他工作原理和結(jié)構(gòu)均一致。如圖2所示，本實(shí)施例中，壓力調(diào)節(jié)裝置4采用彈簧式壓力調(diào)節(jié)器，具體包括有緩沖油缸10，緩沖油缸10內(nèi)部設(shè)置有緩沖活塞11，緩沖活塞11通過彈簧12連接在緩沖油缸10底部。工作過程中，如果出現(xiàn)壓力過載時，液壓油會向緩沖油缸10中分流，在液壓油的壓力下，緩沖活塞11下行壓縮彈簧從而起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的作用；系統(tǒng)壓力不足時，在彈簧12的作用下，緩沖活塞11上行將液壓油推入系統(tǒng)油路中保持壓力的動態(tài)平衡。與溢流閥相比，彈簧式壓力調(diào)節(jié)器可實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)，能夠維持系統(tǒng)壓力動態(tài)平衡，穩(wěn)定夾緊或松開力度。
[0018]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)，上述實(shí)施方式和說明書只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，其特征在于，包括有儲油缸(I)、伺服電機(jī)(2)、齒輪泵(3)、壓力調(diào)節(jié)裝置(4)、壓力傳感器(5)、液壓控制系統(tǒng)￠)、電磁換向閥(7)以及主軸回轉(zhuǎn)油缸(8)，所述齒輪泵(3)的工作轉(zhuǎn)軸連接在伺服電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)軸上，齒輪泵(3)的液壓油入口以及電磁換向閥(7)的回油口分別與儲油缸(I)連接，齒輪泵(3)的液壓油出口通過電磁換向閥(7)與主軸回轉(zhuǎn)油缸(8)連接，所述主軸回轉(zhuǎn)油缸(8)內(nèi)設(shè)置有作動活塞(9)，所述作動活塞(9)與機(jī)床主軸卡盤連接，所述壓力調(diào)節(jié)裝置(4)和壓力傳感器(5)設(shè)置在齒輪泵(3)與主軸回轉(zhuǎn)油缸(8)之間的輸油管路上，所述壓力傳感器(5)通過液壓控制系統(tǒng)(6)與伺服電機(jī)(2)連接，所述液壓控制系統(tǒng)(6)與數(shù)控系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)裝置(4)采用溢流閥或者彈簧式壓力調(diào)節(jié)器。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流閥的回油口與儲油缸(I)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床伺服液壓夾緊系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧式壓力調(diào)節(jié)器包括有緩沖油缸(10)，所述緩沖油缸(10)內(nèi)部設(shè)置有緩沖活塞(11)，緩沖活塞(11)通過彈簧(12)連接在緩沖油缸(10)底部。
【文檔編號】B23B31/30GK204018764SQ201420323678
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】王云富, 范文豹, 楊冰, 楊莉 申請人:西安鳴士數(shù)控機(jī)床有限公司