CN104942190A - 数控滚轧机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属滚轧领域，尤其是一种数控滚轧机。包括机身、其中机身包括上机身和下机身，其中，还包括伺服主轴驱动***、比例伺服液压滑座进给***和数控***，伺服主轴***、比例伺服液压滑座进给***和数控***以及上机身均固定在下机身上，上机身的两端分别设置机身侧壁，机身侧壁与上机身呈一体式结构。其实现了双主轴高精度同步旋转，并且两主轴完全独立控制，可实现自动对牙位，提高了设备的加工精度。

Description

数控滚轧机
技术领域
本发明涉及金属滚轧领域，尤其是一种数控滚轧机。
背景技术
滚轧机是一种利用某些金属材料在冷态或常温下的可塑性，在外力作用下，通过旋转着的滚轧模具挤压回转类坯料来进行螺纹加工和花键零件加工的一种先进、高效、高品质、低消耗的无屑加工机床。按照可装滚轧模具轴数，可分为单滑座滚轧机、两轴滚轧机和三轴滚轧机。
滚轧机加工工件的精度受各主轴回转精度及同步精度的影响。常规机床采用单输入轴多输出轴式的机械减速器，由于受加工和装配精度的影响，造成各输出轴回转精度不稳定，使加工工件质量不够稳定，精度难以提高，无法满足用户更高的要求。随着计算机技术的飞速发展，数控***的控制功能不断加强，可以实现对机床各轴的位置、速度、转矩的精确控制。因此，数控滚轧机成为滚轧机的发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有滚轧机存在的上述缺陷，提出了一种新型结构的数控滚轧机，其实现了双主轴高精度同步旋转，并且两主轴完全独立控制，可实现自动对牙位，提高了设备的加工精度。
本发明是采用以下的技术方案实现的：一种数控滚轧机，包括机身、其中机身包括上机身和下机身，其中，还包括伺服主轴驱动***、比例伺服液压滑座进给***和数控***，伺服主轴***、比例伺服液压滑座进给***和数控***以及上机身均固定在下机身上，上机身的两端分别设置机身侧壁，机身侧壁与上机身呈一体式结构；
所述伺服主轴***包括两个伺服电机、两根平行的主轴、调整板、弧形座和两个活动座，两根主轴分别固定在调整板上，主轴通过前支承座和后支承座支承，前支承座和后支承座内分别设有至少一个轴承，前支承座和后支承座之间的主轴上设有滚轮，所述调整板的外侧与弧形座的平面侧面固定连接，弧形座的弧形侧面与活动座固定连接，活动座内固定有液压缸的缸体，液压缸的活塞固定在机身侧壁的内侧，上机身设有滑动轨道，活动座沿滑动轨道移动，伺服电机上安装有减速器，伺服电机输出轴与减速器连接，减速器的输出轴与主轴刚性连接，数控***与伺服电机连接；
每个活动座上均设有一套比例伺服液压滑座进给***，所述比例伺服液压滑座进给***包括比例伺服阀、光栅尺和液压站，其中比例伺服阀与数控***连接，液压站与液压缸连接，液压缸与比例伺服阀连接，比例伺服阀用于驱动液压缸，光栅尺与数控***连接，数控***、光栅尺和比例伺服阀组成闭环控制***。
本发明中，所述机身的中部位置设有夹具，工件设置在夹具上，且工件轴向位置可调，夹具沿垂直于机身的水平方向设置。
所述后支承座可以与调整板呈一体式结构。
所述弧形座内设有调整杆机构，该机构包括调整杆和球轴，调整杆的一端设置在滑动座内，另一端设置在弧形座内，球轴的轴部***调整杆，球轴的头部***弧形座，调整杆设置在在滑动座中且可以旋转运动，带动球轴旋转一定的角度，球轴再带动弧形座旋转一定的角度，以调整两主轴的平行度。
所述减速器的输出轴通过齿轮传动机构与主轴连接，所述的齿轮传动机构包括大齿轮和小齿轮，其中小齿轮的齿轮轴与减速器输出轴固定连接，大齿轮的齿轮轴与主轴固定连接，因此实现了伺服电机与主轴的刚性连接，回程间隙小，传动精度高，主轴同步精度高达0.005°。数控***与伺服电机连接，通过数控***控制量伺服电机同步动作，从而实现了两主轴的同步旋转。
所述光栅尺分为动尺和定尺，其中定尺设置在机身上，动尺设置在活动座上。通过数控***使比例伺服阀工作，从而使液压缸动作，并带动活动座前后移动，活动座运动过程中通过光栅尺得到发讯点的精确位置数值后，将上述位置数值传输给数控***，从而精确控制两活动座的速度和线位移量，实现两主轴中心距的调整和两滑座同步相向运动与定位。
本发明的有益效果是：
(1)本发明实现了双主轴同步控制，实现了双主轴高精度同步旋转，提高了设备的加工精度；
(2)本发明中的两主轴是相互独立的，因此实现了两主轴的分别独立控制，同时实现了两主轴的自动对牙位操作；
(2)通过比例伺服液压滑座进给***实现了两活动座同步相向运动和定位，通过比例伺服阀、数控***和光栅尺组成的闭环控制***实现两活动座的等速进给与精确定位。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明主轴伺服传动***的结构示意图。
图中：1下机身；2上机身；201机身侧壁；3活动座；4弧形座；5调整板；6伺服主轴***；601伺服电机；602减速器；603前支承座；604轴承Ⅰ；605轴承Ⅱ；606轴承Ⅲ；607小齿轮；608大齿轮；7夹具；8滚轮；9主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
所述数控滚轧机包括机身、伺服主轴***6、比例伺服液压滑座进给***和数控***。其中机身包括上机身2和下机身1，伺服主轴***6、比例伺服液压滑座进给***和数控***以及上机身均固定在下机身上。同时在机身的中部位置设有夹具7，工件设置在夹具7上，且轴向位置可调，夹具沿垂直于机身的水平方向设置。所述上机身2采用凹形铸造结构，上机身2的两端分别设置机身侧壁201，机身侧壁201与上机身2呈一体式结构，该结构增强了机床的整体刚性，解决了吸振与减振问题，减小了机身的变形。
所述伺服主轴***包括两个伺服电机、两根平行的主轴9、调整板5、弧形座4和两个活动座3，两根主轴9分别固定在调整板5上，主轴9通过前支承座603和后支承座支承，前支承座603内设置轴承Ⅰ604，后支承座内设置轴承Ⅱ605和轴承Ⅲ606，后支承座与调整板5呈一体式结构，主轴9采用三点支承，刚性较好。轴承Ⅰ604和轴承Ⅱ605之间的主轴上设有滚轮8。所述调整板5的外侧与弧形座4的平面侧面固定连接，弧形座4的弧形侧面与活动座3固定连接。活动座3内固定有液压缸的缸体，液压缸的活塞固定在机身侧壁201的内侧。上机身设有滑动轨道，活动座3可以沿滑动轨道移动。
所述弧形座4内设有调整杆机构，该机构包括调整杆和球轴，调整杆的一端设置在滑动座内，另一端设置在弧形座内，球轴的轴部***调整杆，球轴的头部***弧形座，调整杆设置在滑动座中且可以旋转运动，带动球轴旋转一定的角度，球轴再带动弧形座旋转一定的角度，以调整两主轴的平行度。
所述伺服电机601上安装有减速器602，伺服电机601输出轴与减速器602连接，减速器602的输出轴通过齿轮传动机构与主轴9连接，所述的齿轮传动机构包括大齿轮608和小齿轮607，其中小齿轮607的齿轮轴与减速器输出轴固定连接，大齿轮608的齿轮轴与主轴9固定连接，因此实现了伺服电机601与主轴9的刚性连接，回程间隙小，传动精度高，主轴同步精度高达0.005°。数控***与伺服电机连接，通过数控***控制两伺服电机动作，伺服电机驱动保证两主轴同步。需要对牙时，其中的一个伺服电机不动作，伺服驱动控制另外一个伺服电机动作，从而使两主轴之间相对转动，从而完成自动对牙位。
每个活动座3上均设有一套比例伺服液压滑座进给***，所述比例伺服液压滑座进给***包括比例伺服阀、光栅尺和液压站，其中比例伺服阀与数控***连接，通过数控***控制比例伺服阀的阀口，从而控制流体的方向、压力和流量。液压站与下机身呈一体式结构，液压站与液压缸连接，液压缸与比例伺服阀连接，比例伺服阀用于驱动液压缸。光栅尺分为动尺和定尺，其中定尺设置在机身上，动尺设置在活动座上。通过数控***使比例伺服阀工作，从而使液压缸动作，并带动活动座前后移动，活动座运动过程中通过光栅尺得到发讯点的精确位置数值后，将上述位置数值传输给数控***，从而使数控***、光栅尺和比例伺服阀组成一个闭环***，精确控制两活动座的速度和线位移量，实现两主轴中心距的调整和两滑座同步运动与定位。
本发明中所述的数控***采用西门子数控***，实现手动、自动控制，既可实现四轴联动，也可单轴动作，具备简单的故障诊断功能，能实现机床参数与加工参数的输入与编辑。
该数控滚轧机的工作过程如下所示：通过伺服电机驱动两主轴同步旋转，通过两套全闭环的比例伺服液压滑座进给***精确控制两滑动座的同步进给，采用数控***控制两主轴转速和两活动座的位移量，通过安装在两同步旋转主轴上的滚轮的同步进给挤压并带动工件旋转，利用金属工件的塑性变形完成工件的齿形加工。该数控滚轧机可以用于小模数渐开线花键、高精度外螺纹等回转类零件的精密冷成型滚轧，大大提高了螺纹及花键的加工效率，节约了成本，可广泛应用于汽车、摩托车、航空航天、机械、铁路、石油等行业。

Claims (7)

1.一种数控滚轧机，包括机身、其中机身包括上机身(2)和下机身(1)，其特征在于：还包括伺服主轴***(6)、比例伺服液压滑座进给***和数控***，伺服主轴***(6)、比例伺服液压滑座进给***和数控***以及上机身均固定在下机身(1)上，上机身(2)的两端分别设置机身侧壁(201)；
所述伺服主轴***(6)包括两个伺服电机(601)、两根平行的主轴(9)、调整板、弧形座和两个活动座，两根主轴(9)分别固定在调整板(5)上，主轴(9)通过前支承座(603)和后支承座支承，前支承座(603)和后支承座内分别设有至少一个轴承，前支承座和后支承座之间的主轴上设有滚轮(8)，所述调整板(5)的外侧与弧形座(4)的平面侧面固定连接，弧形座(4)的弧形侧面与活动座(3)固定连接，活动座(3)内固定有液压缸的缸体，液压缸的活塞固定在机身侧壁(201)的内侧，上机身设有滑动轨道，活动座(3)沿滑动轨道移动，伺服电机上设有减速器(602)，伺服电机(601)输出轴与减速器(602)连接，减速器(602)的输出轴与主轴(9)刚性连接，数控***与伺服电机连接；
每个活动座(3)上均设有一套比例伺服液压滑座进给***，所述比例伺服液压滑座进给***包括比例伺服阀、光栅尺和液压站，其中比例伺服阀与数控***连接，液压站与液压缸连接，液压缸与比例伺服阀连接，比例伺服阀用于驱动液压缸，光栅尺与数控***连接，数控***、光栅尺和比例伺服阀组成闭环控制***。
2.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述机身的中部位置设有夹具(7)，工件设置在夹具(7)上，工件轴向位置可调，夹具沿垂直于机身的方向水平设置。
3.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述后支承座与调整板(5)呈一体式结构。
4.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述弧形座(4)内设有调整杆机构，调整杆机构包括调整杆和球轴，调整杆的一端设置在滑动座内，另一端设置在弧形座内，球轴的轴部***调整杆，球轴的头部***弧形座，且调整杆在滑动座内旋转。
5.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述减速器(602)的输出轴通过齿轮传动机构与主轴(9)连接，所述的齿轮传动机构包括大齿轮(608)和小齿轮(607)，其中小齿轮(607)的齿轮轴与减速器输出轴固定连接，大齿轮(608)的齿轮轴与主轴(9)固定连接。
6.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述光栅尺分为动尺和定尺，其中定尺设置在机身上，动尺设置在活动座上。
7.根据权利要求1所述的数控滚轧机，其特征在于：所述机身侧壁(201)与上机身(2)呈一体式结构。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106493273A (zh) * 2016-12-30 2017-03-15 山东大学 一种数控齿轮滚轧成形装置及其应用
CN106984748A (zh) * 2017-05-25 2017-07-28 青岛张氏机械有限公司 数控精密滚丝机和汽车用多头丝杠
ITUA20163757A1 (it) * 2016-05-24 2017-11-24 Mico S R L Macchina rullatrice per formare impronte su corpi cilindrici e metodo per sostituire un rullo formatore di tale macchina rullatrice
CN109093039A (zh) * 2018-07-18 2018-12-28 太原科技大学 一种卧式冷敲机床
CN110202070A (zh) * 2019-05-22 2019-09-06 路运福 一种旋口金属瓶罐口螺纹制造设备
IT201800005407A1 (it) * 2018-05-15 2019-11-15 Macchina rullatrice per formare una filettatura su di un corpo cilindrico
CN110802188A (zh) * 2019-10-23 2020-02-18 丽水市莲都区贝亿乐信息技术服务有限责任公司 一种管接头外螺纹全自动加工装置
CN111468654A (zh) * 2020-05-16 2020-07-31 浙江诚昌机械配件有限公司 一种高精度滚丝机及其滚丝方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800010872A1 (it) * 2018-12-06 2020-06-06 Evirt Italia S R L Macchina rullatrice per formare una filettatura su di un corpo cilindrico
IT202200000959A1 (it) * 2022-01-20 2023-07-20 Evirt Italia S R L Macchina rullatrice per realizzare impronte su corpi cilindrici e procedimento per sostituire un rullo formatore di detta macchina rullatrice

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001066280A1 (de) * 2000-03-10 2001-09-13 Bad Düben Profilwalzmaschinen GmbH Verfahren zum einstellen der steigungs-referenz zwischen den profilwalzen einer profilwalzmaschine
JP2001276948A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Ngk Spark Plug Co Ltd ねじ加工方法及びねじ加工装置
CN1463210A (zh) * 2001-06-21 2003-12-24 株式会社日精 蜗杆滚轧加工方法及其蜗杆
CN204912634U (zh) * 2015-06-19 2015-12-30 山东省青岛生建机械厂 数控滚轧机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001066280A1 (de) * 2000-03-10 2001-09-13 Bad Düben Profilwalzmaschinen GmbH Verfahren zum einstellen der steigungs-referenz zwischen den profilwalzen einer profilwalzmaschine
JP2001276948A (ja) * 2000-03-30 2001-10-09 Ngk Spark Plug Co Ltd ねじ加工方法及びねじ加工装置
CN1463210A (zh) * 2001-06-21 2003-12-24 株式会社日精 蜗杆滚轧加工方法及其蜗杆
CN204912634U (zh) * 2015-06-19 2015-12-30 山东省青岛生建机械厂 数控滚轧机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李建华: "滚轧机数控***的研究与开发", 《万方数据库-华中科技大学硕士学位论文》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20163757A1 (it) * 2016-05-24 2017-11-24 Mico S R L Macchina rullatrice per formare impronte su corpi cilindrici e metodo per sostituire un rullo formatore di tale macchina rullatrice
EP3248706A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-29 Mico S.r.l. Rolling machine for forming impressions on cylindrical bodies and method for substituting a forming roller of such rolling machine
CN106493273A (zh) * 2016-12-30 2017-03-15 山东大学 一种数控齿轮滚轧成形装置及其应用
CN106984748A (zh) * 2017-05-25 2017-07-28 青岛张氏机械有限公司 数控精密滚丝机和汽车用多头丝杠
IT201800005407A1 (it) * 2018-05-15 2019-11-15 Macchina rullatrice per formare una filettatura su di un corpo cilindrico
EP3575011A1 (en) * 2018-05-15 2019-12-04 Evirt Italia S.r.l. Rolling machine for forming a threaded portion on a cylindrical body
CN109093039A (zh) * 2018-07-18 2018-12-28 太原科技大学 一种卧式冷敲机床
CN110202070A (zh) * 2019-05-22 2019-09-06 路运福 一种旋口金属瓶罐口螺纹制造设备
CN110802188A (zh) * 2019-10-23 2020-02-18 丽水市莲都区贝亿乐信息技术服务有限责任公司 一种管接头外螺纹全自动加工装置
CN110802188B (zh) * 2019-10-23 2021-03-19 丽水市莲都区贝亿乐信息技术服务有限责任公司 一种管接头外螺纹全自动加工装置
CN111468654A (zh) * 2020-05-16 2020-07-31 浙江诚昌机械配件有限公司 一种高精度滚丝机及其滚丝方法

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