丝锥高效铲磨直线驱动机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107866702A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201610878723.0(22)申请日2016.09.27(71)申请人汉中汉江机械有限责任公司地址723000陕西省汉中市经济开发区北区（开发区公安分局旁）(72)发明人聂代军(51)Int.Cl.B24B3/22(2006.01)B24B47/20(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称丝锥高效铲磨直线驱动机构(57)摘要本发明涉及的是一种丝锥高效铲磨直线驱动机构，所述的技术方法针对于螺纹工具磨床进给及铲磨功能的实现。这种技术采用高性能线性电机来驱动工件铲磨刀具后角的主运动，通过建立刀具齿背曲线的数学模型，结合工件铲磨的具体工艺要求，编制铲磨工艺程序实现零件加工要求，机械结构采用线性电机驱动砂轮架运动实现铲磨刀具后角的主运动，与工件的旋转轴与工件的纵向移动轴联动，实现螺纹丝锥的磨削进给，利用直线电机的快速响应特性和调整方便性，取代传统的机械结构铲磨，达到高速响应，柔性加工，调整便捷的特点。CN107866702ACN107866702A权利要求书1/1页1.一种丝锥高效铲磨直线驱动机构，其特征在于采用高性能线性电机来驱动工件铲磨刀具后角的主运动，通过建立刀具齿背曲线的数学模型，结合工件铲磨的具体工艺要求，编制铲磨工艺程序实现零件加工要求，机械结构采用线性电机驱动砂轮架运动实现铲磨刀具后角的主运动，与工件的旋转轴、与工件的纵向移动轴联动，铲磨主运动中线性电机动力传递是无接触的，响应速度快，采用平-V贴塑导轨大流量的润滑油润滑。2CN107866702A说明书1/2页丝锥高效铲磨直线驱动机构技术领域[0001]本发明涉及金属切削加工领域，机床工具行业，具体涉及螺纹工具磨床磨削进给及刀具铲磨机构功能的实现。背景技术[0002]铲磨机构是螺纹工具磨床的主要机构之一，主要用来加工滚刀、丝锥、成型铣刀的齿侧和齿背，刀具刀齿具有一定的后角，上述刀具的齿背曲线一般采用阿基米德螺旋线，是一条等速曲线，任意点的曲率半径的垂线与切线的夹角相等，要能保持正确的刀齿形状，通常情况下，铲磨机构也同样采用阿基米德螺旋线凸轮的回转来实现磨削砂轮的往复运动，现在常用螺纹工具磨床铲磨功能的实现基本都是这种凸轮铲磨机构，也有个别采用丝杠螺母系统驱动的情况，但以上结构都有很多缺点，如存在故障率高、品种更换时调整时间长、铲磨频次超过700次/分时砂轮架驱动响应跟不上而导致可靠性差等缺陷，从目前各刀具厂家刀具生产发展状况来看，开发高速、高精度、高适应性铲磨机构是螺纹工具磨床今后发展的必然趋势。发明内容[0003]本发明目的在于提供一种高精、高效、高稳定性铲磨机构进给技术方法，从而应用于螺纹工具磨床进给及铲磨功能的实现，这种技术采用高性能线性电机来驱动工件铲磨刀具后角的主运动，利用线性电机的快速响应特性和调整方便性，取代传统的机械结构铲磨，达到结构简单，高速响应，调整便捷的特点。[0004]实现上述目的的技术方案是：通过建立刀具齿背曲线的数学模型，结合工件铲磨的具体工艺要求，编制铲磨工艺程序实现零件加工要求，机械结构采用线性电机驱动砂轮架运动实现铲磨刀具后角的主运动，与工件的旋转轴与工件的纵向移动轴联动，实现螺纹刀具磨削中的螺纹运动及铲磨运动。[0005]1.线性电机的推力应满足要求：[0006]a、砂轮架总重量G，导轨一般为滚动导轨或贴塑导轨，磨擦系数按0.02到0.06计算，磨擦力为f＝G×(0.02-0.06)18Kg[0007]b、磨削力，主要是径向分力PY＝Cp×W单0.7×B×KB[0008]C、通常铲磨时砂轮架的移动速度为Vmm/分钟，电机需克服瞬间砂轮架速度由0加速到Vmm/分钟的加速度惯性冲击，频凡换向带来的振动。[0009]电机的推力应大于上述力的总和，F＝f+PY+ma，定位精度根据铲磨工件的要求而定。[0010]2.线性电机的行程与刀具的铲背量有关系[0011]以某刀具为例：刀具槽数Z槽。[0012]铲背量可根据刀具的齿顶后角来决定[0013]K＝(πde/Z)×tanaa3CN107866702A说明书2/2页[0014]de刀具外径Z刀具的槽数[0015]Aa刀具的齿顶后角[0016]所以电机的行程为K+3mm即可。[0017]铲磨主运动中线性电机动力传递是无接触的，传动结构大为简化，附加装置少，重量和体积大大降低，整个系统定位精度高。采用平-V贴塑导轨大流量的润滑油润滑，确保运动的灵活性、平稳性，并可减小磨削震纹。[0018]本以发明是一种高精、高效、高稳定性铲磨机构进给技术方法，特别适应于数控丝锥磨床高效率功能的实现。附图说明[0019]图1是本发明的一个实施