一種精密進給車削刀架的製作方法

2024-01-31 05:25:15

專利名稱：一種精密進給車削刀架的製作方法
技術領域：
本發明涉及車床部件，具體地說是利用材料的磁致伸縮性能來實現車刀快速精密進給的裝置。
背景技術：
目前，在非圓車削加工中，尤其在精密度要求較高、型線複雜多變時，機械仿行加工(硬靠模)方法正在被逐漸取代，代之而起的是利用數字程序控制車刀做微進給的軟靠模技術。在目前的軟靠模技術中，一般是利用可控制的電磁力來驅動車刀做微進給運動，其缺點是電磁力不足夠大，使車刀在進給方向的剛度不大，因而影響加工精度。
發明的技術內容本發明的目的在於提供一種精密進給車削刀架，其由於採用材料的磁致伸縮來驅動車刀做微進給運動，提高了車刀在進給方向的剛度，從而可實現更精密的加工。
具體地，本發明提供了一種精密進給車削刀架，其特徵在於該車削刀架由一殼體(1)；一置於上述殼體(1)內的勵磁線圈(2)；一置於上述勵磁線圈(2)內的磁致伸縮棒(3)；一置於上述殼體(1)端部，並且一端與殼體(1)固接、一側面與上述磁致伸縮棒(3)活性接觸的彈簧板(4)；一置於上述彈簧板(4)另一側的刀座(6)；構成。
本發明提供的精密進給車削刀架中，還可以包括一位移傳感器(7)，位移傳感器(7)可以置於所述彈簧板(4)或者置於殼體(1)上。
本發明精密進給車削刀架中，所述彈簧板(4)的形狀應使其做彈性變形時應力分布均勻。
本發明精密進給車削刀架中，所述彈簧板(4)與磁致伸縮棒(3)接觸的位置帶有限位機構。限位機構可以為與磁致伸縮棒(3)端相適應的凹陷。
本發明精密進給車削刀架的工作過程是磁致伸縮棒(3)置於殼體(1)內的勵磁線圈(2)中，調整彈簧板(4)與殼體(1)對磁致伸縮棒(3)提供的預壓力，通過改變勵磁線圈(2)中的電流大小，使磁致伸縮棒(3)產生伸縮變形，推動彈簧板產生彈性變形，帶動刀座(6)和車刀(5)做線性微位移，位移量由位移傳感器(7)測量並反饋給控制電源來調整勵磁線圈(2)中的電流值，實現車刀(5)的精密微位移。
考慮到彈簧板(4)做彈性變形時的應力分布均勻，其形狀可以等厚或不等厚的三角形或其它形狀。
根據不同的要求，刀座(6)和車刀(5)可以在彈簧板(4)某一適當位置上在磁致伸縮棒(3)的頂點處時，車刀(5)的位移等於磁致伸縮棒(3)的伸縮變形；在彈簧板(4)的固定端(9)與磁致伸縮棒(3)的頂點之間時，車刀(5)的位移小於磁致伸縮棒(3)的伸縮變形；在彈簧板(4)的固定端(8)與磁致伸縮棒(3)的頂點之間區域之外時，車刀(5)的位移大於磁致伸縮棒(3)的伸縮變形。
本發明由於採用材料的磁致伸縮和彈性變形來驅動車刀做微進給運動，因而結構簡單、出力大、機械響應速度快、沒有摩擦磨損、車刀在進給方向的剛度增大、長刀架使用壽命增長、運行可靠，實現了更精密、快速和高效率加工，可用於非圓加工、精密定位或進給領域。


圖1為實施例1精密進給車削刀架縱斷面結構示意；圖2為實施例1精密進給車削刀架端面結構示意；圖3為實施例2精密進給車削刀架縱斷面結構示意；圖4為實施例2精密進給車削刀架端面結構示意；圖5為實施例3精密進給車削刀架縱斷面結構示意；圖6為實施例3精密進給車削刀架端面結構示意；圖7為實施例4精密進給車削刀架縱斷面結構示意；圖8為實施例4精密進給車削刀架端面結構示意；
具體實施例方式本發明所述實施例不限制本發明。
實施例1基本結構如圖1和圖2。磁致伸縮棒3長800毫米，直徑20毫米；線圈2內徑25毫米，外徑125毫米，長810毫米，銅線直徑2.04毫米共計匝；彈簧板厚10毫米；用電渦流傳感器測量位移。當線圈2中的電流變化為0——40安培時，車刀5的前進位移為0——1500微米。該刀架裝置已經安裝在數控車床上，可連續生產多種活塞及靠模產品。
實施例2基本結構如圖3和圖4。磁致伸縮棒3長400毫米，直徑25毫米；線圈2內徑30毫米，外徑130毫米，長410毫米，銅線直徑2.04毫米共計匝；彈簧板厚10毫米；用電渦流傳感器測量位移。當線圈2中的電流變化為0——40安培時，車刀5的前進位移為0——1600微米。該刀架裝置已經安裝在數控車床上，可連續生產多種活塞及靠模產品實施例3基本結構如圖5和圖6。磁致伸縮棒3長800毫米，直徑20毫米；線圈2內徑25毫米，外徑125毫米，長810毫米，銅線直徑2.04毫米共計匝；彈簧板厚10毫米；用電渦流傳感器測量位移。當線圈2中的電流變化為0——40安培時，車刀5的前進位移為0——1500微米。該刀架裝置已經安裝在數控車床上，可連續生產多種活塞及靠模產品。
實施例4基本結構如圖7和圖8。磁致伸縮棒3長400毫米，直徑25毫米；線圈2內徑30毫米，外徑130毫米，長410毫米，銅線直徑2.04毫米共計匝；彈簧板厚10毫米；用電渦流傳感器測量位移。當線圈2中的電流變化為0——40安培時，車刀5的前進位移為0——1600微米。該刀架裝置已經安裝在數控車床上，可連續生產多種活塞及靠模產品。
權利要求
1.一種精密進給車削刀架，其特徵在於該車削刀架由一殼體(1)；一置於上述殼體(1)內的勵磁線圈(2)；一置於上述勵磁線圈(2)內的磁致伸縮棒(3)；一置於上述殼體(1)端部，並且一端與殼體(1)固接、一側面與上述磁致伸縮棒(3)活性接觸的彈簧板(4)；一置於上述彈簧板(4)另一側的刀座(6)；構成。
2.按照權利要求1所述精密進給車削刀架，其特徵在於該車削刀架包括一位移傳感器(7)，位移傳感器(7)置於所述彈簧板(4)或置於殼體(1)上。
3.按照權利要求1或2所述精密進給車削刀架，其特徵在於所述彈簧板(4)的形狀應使其做彈性變形時應力分布均勻。
4.按照權利要求1或2所述精密進給車削刀架，其特徵在於所述彈簧板(4)與磁致伸縮棒(3)接觸的位置帶有限位機構。
5.按照權利要求3所述精密進給車削刀架，其特徵在於所述彈簧板(4)與磁致伸縮棒(3)接觸的位置帶有限位機構。
6.按照權利要求4所述精密進給車削刀架，其特徵在於所述限位機構為與磁致伸縮棒(3)端相適應的凹陷。
7.按照權利要求5所述精密進給車削刀架，其特徵在於所述限位機構為與磁致伸縮棒(3)端相適應的凹陷。
全文摘要
本發明公開了一種基於材料的磁致伸縮原理做直線微進給的車削刀架。它包括殼體、勵磁線圈、磁致伸縮棒、彈簧板、車刀座、車刀及位移傳感器等。磁致伸縮棒受到殼體及彈簧板的預壓力，在勵磁磁場的作用下伸縮變形，使彈簧板做彈生變形並帶動車刀座和車刀做線性微位移。位移值由位移傳感器檢測並反饋給勵磁電源，最終控制車刀的位移精度。本發明可用於非圓加工、精密定位或進給領域。
文檔編號B23Q5/28GK1530203SQ0311116
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月14日 優先權日2003年3月14日
發明者周眾, 金濤, 周 眾 申請人:大連經濟技術開發區鑫光數控機械有限公司, 大連經濟技術開發區鑫光數控機械有限