CN109079422A - 一种轴类工件数控滚压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种轴类工件数控滚压装置，包括伺服电机一、皮带、卡盘、滚压总成、轴向丝杠副、伺服电机二、尾座、机架、轴向导轨，滚压总成包括托板、伺服电机三和四、刀架、应变片、径向导轨一和二以及滚压头和径向丝杠副一和二等，通过数控***控制各个伺服电机的转动，通过应变片监测滚压头与工件之间的作用力，以此实现轴类工件表面的自动滚压过程。本发明所涉及的轴类工件数控滚压装置具有自动化程度高、工作性能可靠以及生产效率高等优点。

Description

一种轴类工件数控滚压装置
技术领域
本发明属于机械制造工艺装备领域，涉及一种轴类工件数控滚压装置。
背景技术
目前，回转体类工件具有比较广泛的应用，且在工作过程中，经常会承受循环、交变载荷，容易出现疲劳失效现象，因此，需要对工件的表面进行强化，滚压强化技术作为一种有效地表面滚压强化手段已经得到了广泛的应用，可以获得具有优良性能的零部件。现在已有的滚压装置普遍自动化水平较低，无法满足日益增长的生产需求。本发明设计了一种轴类工件数控滚压装置，具有自动化程度高、工作性能可靠以及生产效率高等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴类工件数控滚压装置，实现对轴类工件表面进行数控滚压强化的过程，提高了生产效率。
为了达到上述的效果，本发明采用如下的技术方案：一种轴类工件数控滚压装置，其特征在于，包括伺服电机一、皮带、卡盘、滚压总成、轴向丝杠副、伺服电机二、尾座、机架、轴向导轨，所述伺服电机一和所述卡盘固定在所述机架上并通过所述皮带连接，工件安装在所述卡盘上，所述机架上安装有所述轴向导轨，所述滚压总成和所述尾座通过所述轴向导轨安装在所述机架上，所述伺服电机二安装在所述机架上，通过所述轴向丝杠副与所述滚压总成连接；所述滚压总成包括伺服电机三、刀架一、应变片一、滚压头一、应变片二、滚压头二、刀架二、伺服电机四、径向丝杠副二、径向导轨二、托板、径向丝杠副一、径向导轨一，所述伺服电机三和伺服电机四安装在所述托板上，所述伺服电机三通过所述径向丝杠副一与所述刀架一连接，所述伺服电机四通过所述径向丝杠副二与所述刀架二连接，所述托板上安装有所述径向导轨一和所述径向导轨二，所述刀架一通过所述径向导轨一安装在托板上，所述刀架二通过所述径向导轨二安装在所述托板上，所述滚压头一通过螺纹配合安装在所述刀架一上，所述滚压头二通过螺纹配合安装在所述刀架二上，所述滚压头一上粘贴有应变片一，所述滚压头二上粘贴有所述应变片二。
进一步的讲，通过数控***控制所述伺服电机一的转动，进而通过所述皮带控制所述卡盘的转动，通过数控***控制伺服电机二的转动，进而通过所述轴向丝杠副控制所述滚压总成沿工件轴向运动，通过数控***控制所述伺服电机三的转动，进而通过所述径向丝杠副一控制滚压头一沿工件径向运动，通过数控***控制所述伺服电机四的转动，进而通过所述径向丝杠副二控制滚压头二沿工件径向运动。
进一步的讲，所述滚压头一和滚压头二与所述工件接触时，所述应变片一和应变片二监测所述滚压头一和所述滚压头二与工件之间的作用力，并反馈给数控***，在数控***中设定作用力的数值，当所述应变片一和应变片二反馈的作用力小于设定值时，所述伺服电机一和伺服电机二不断转动，使所述滚压头一和所述滚压头二不断挤压所述工件，当作用力等于所设定的值时，所述伺服电机三和所述伺服电机四停止转动。
进一步的讲，所述应变片一和所述应变片二测得的作用力等于数控***设定的作用力后，所述伺服电机二开始转动，带动滚压总成沿所述工件轴向运动。
附图说明
图1为本发明三维图之一。
图2为本发明三维图之二。
图3为本发明滚压总成三维图之一。
图4为本发明滚压总成三维图之二。
其中：1伺服电机一，2皮带。3卡盘，4工件，5滚压总成，6轴向丝杠副，7伺服电机二，8尾座，9机架，10轴向导轨，501伺服电机三，502刀架一，503应变片一，504滚压头一，505应变片二，506滚压头二，507刀架二，508伺服电机四，509径向丝杠副二，510径向导轨二，511托板，512径向丝杠副一，513径向导轨一。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明实施的具体实施方式。
参见图1至图4，一种轴类工件表面滚压装置，包括1伺服电机一、2皮带、3卡盘、5滚压总成、6轴向丝杠副、7伺服电机二、8尾座、9机架、10轴向导轨，1伺服电机一和3卡盘固定在9机架上并通过2皮带连接，4工件安装在所述3卡盘上，9机架上安装有所述10轴向导轨，5滚压总成和所述8尾座通过所述10轴向导轨安装在9机架上，7伺服电机二安装在9机架上，通过6轴向丝杠副与5滚压总成连接；5滚压总成包括501伺服电机三、502刀架一、503应变片一、504滚压头一、505应变片二、506滚压头二、507刀架二、508伺服电机四、509径向丝杠副二、510径向导轨二、511托板、512径向丝杠副一、513径向导轨一，501伺服电机三和508伺服电机四安装在511托板上，501伺服电机三通过512径向丝杠副一与502刀架一连接，508伺服电机四通过509径向丝杠副二与507刀架二连接，511托板上安装有513径向导轨一和510径向导轨二，502刀架一通过513径向导轨一安装在511托板上，507刀架二通过510径向导轨二安装在511托板上，504滚压头一通过螺纹配合安装在502刀架一上，506滚压头二通过螺纹配合安装在507刀架二上，507滚压头一上粘贴有503应变片一，506滚压头二上粘贴有505应变片二。
通过数控***控制1伺服电机一的转动，进而通过2皮带和3卡盘带动4工件转动；通过数控***控制7伺服电机二的转动，进而通过6轴向丝杠副控制5滚压总成沿4工件轴向运动，通过数控***控制501伺服电机三的转动，进而通过512径向丝杠副一控制504滚压头一沿4工件径向运动，通过数控***控制508伺服电机四的转动，进而通过509径向丝杠副二控制506滚压头二沿工件径向运动。
504滚压头一和506滚压头二与4工件接触时，503应变片一和505应变片二监测504滚压头一和506滚压头二与4工件之间的作用力，并反馈给数控***，在数控***中设定作用力的数值，当503应变片一和505应变片二反馈的作用力小于设定值时，501伺服电机三和508伺服电机四不断转动，使504滚压头一和506滚压头二不断挤压4工件，当作用力等于所设定的值时，501伺服电机三和508伺服电机四停止转动。
当需要对4工件表面以500N的作用力滚压一次时，首先将4工件装夹到3卡盘上，然后在数控***中建立工作坐标系，并根据4工件所 需要滚压的部位确定5滚压总成的起始和终止坐标，并输入到数控***中，同时输入作用力500N以及1伺服电机一的转速。滚压时501伺服电机三和508伺服电机四开始正转，504滚压头一和506滚压头二接近并接触4工件；同时503应变片一和505应变片二输出504滚压头一和506滚压头二与4工件之间的作用力，当作用力小于数控***设定的500N时，501伺服电机三和508伺服电机不断转动；当作用力达到500N时，501伺服电机三和508伺服电机四停止转动，同时1伺服电机一转动，带动4工件转动，7伺服电机二正转，带动5滚压总成沿4工件轴向运动；滚压结束后，501伺服电机三和508伺服电机四反转，504滚压头一和506滚压头二离开4工件，7伺服电机二反转带动5滚压总成回到原点，滚压工作完成。
上述只是本发明的具体使用例子，并不能因其而限制本发明的保护范围，本领域技术人员在本发明范围之内进行的通常变化和替换都应包含在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轴类工件数控滚压装置，其特征在于，包括伺服电机一、皮带、卡盘、滚压总成、轴向丝杠副、伺服电机二、尾座、机架、轴向导轨，所述伺服电机一和所述卡盘固定在所述机架上并通过所述皮带连接，工件安装在所述卡盘上，所述机架上安装有所述轴向导轨，所述滚压总成和所述尾座通过所述轴向导轨安装在所述机架上，所述伺服电机二安装在所述机架上，通过所述轴向丝杠副与所述滚压总成连接；所述滚压总成包括伺服电机三、刀架一、应变片一、滚压头一、应变片二、滚压头二、刀架二、伺服电机四、径向丝杠副二、径向导轨二、托板、径向丝杠副一、径向导轨一，所述伺服电机三和伺服电机四安装在所述托板上，所述伺服电机三通过所述径向丝杠副一与所述刀架一连接，所述伺服电机四通过所述径向丝杠副二与所述刀架二连接，所述托板上安装有所述径向导轨一和所述径向导轨二，所述刀架一通过所述径向导轨一安装在托板上，所述刀架二通过所述径向导轨二安装在所述托板上，所述滚压头一通过螺纹配合安装在所述刀架一上，所述滚压头二通过螺纹配合安装在所述刀架二上，所述滚压头一上粘贴有应变片一，所述滚压头二上粘贴有所述应变片二。
2.根据权利要求1所述的一种轴类工件数控滚压装置，其特征在于，通过数控***控制所述伺服电机一的转动，进而通过所述皮带控制所述卡盘的转动，通过数控***控制伺服电机二的转动，进而通过所述轴向丝杠副控制所述滚压总成沿工件轴向运动，通过数控***控制所述伺服电机三的转动，进而通过所述径向丝杠副一控制滚压头一沿工件径向运动，通过数控***控制所述伺服电机四的转动，进而通过所述径向丝杠副二控制滚压头二沿工件径向运动。
3.根据权利要求1所述的一种轴类工件数控滚压装置，其特征在于，当所述滚压头一和滚压头二与所述工件接触时，所述应变片一和应变片二监测所述滚压头一和所述滚压头二与工件之间的作用力，并反馈给数控***，在数控***中设定作用力的数值，当所述应变片一和应变片二反馈的作用力小于设定值时，所述伺服电机一和伺服电机二不断转动，使所述滚压头一和所述滚压头二不断挤压所述工件，当作用力等于所设定的值时，所述伺服电机三和所述伺服电机四停止转动。
4.根据权利要求1到3所述的一种轴类工件数控滚压装置，其特征在于，所述应变片一和所述应变片二测得的作用力等于数控***设定的作用力后，所述伺服电机二开始转动，带动滚压总成沿所述工件轴向运动。
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