[发明专利]多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置及其计算方法

权利要求书

1.一种多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置，包括有主轴(12)，在主轴(12)的前端设有平旋盘(13)，其特征包括有在主轴(12)上设有空套双联齿轮组(3)；径向进给输入轴(1)的左端设有径向进给伺服电机，右端设有的进给输入齿轮(2)与空套双联齿轮组(3)的输入齿轮啮合，空套双联齿轮组(3)的输出齿轮与进给输出齿轮(4-1)啮合，径向进给输出轴(5-1)穿过主传动大齿轮(7)，在径向进给输出轴(5-1)上还设有锥齿轮传动副(10-1)的主动锥齿轮，与锥齿轮传动副(10-1)的被动锥齿轮啮合；丝杠螺母机构(9-1)的丝杠与锥齿轮传动副(10-1)的被动锥齿轮连接，螺母与滑板连接，滑板上固连有刀座(11-1)。

2.如权利要求1所述的多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置，其特征还包括有在与空套双联齿轮组(3)的输出齿轮啮合的输出齿轮(4-1)对应方向的180度处，还设有输出齿轮(4-2)，输出齿轮(4-2)设在径向进给输出轴(5-2)上，径向进给输出轴(5-2)穿过主动齿轮(7)在径向进给输出轴(5)上还设有锥齿轮传动副(10-2)；丝杠螺母机构(9-2)的丝杠与锥齿轮传动副(10-2)的被动锥齿轮连接，螺母与滑板连接，滑板上固连有径向刀座(11-2)。

3.如权利要求1所述的多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置，其特征还包括有所述的空套双联齿轮组(3)为包括有主轴(13)上设有第一双联齿轮(3-1)，主轴(13)与第一双联齿轮(3-1)之间设有第一轴承(3-4)；在第一双联齿轮(3-1)上设有第二双联齿轮(3-2)，第一双联齿轮(3-1)与第二双联齿轮(3-2)之间设有第二轴承(3-5)；在第二双联齿轮(3-2)上设有第三双联齿轮(3-3)，第二双联齿轮(3-2)与第三双联齿轮(3-3)之间设有第三轴承(3-6)。

4.如权利要求1所述的多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置，其特征还包括有所述的径向进给输入轴(1)为1-3个；径向进给输出齿轮和径向进给输出轴为1-6个。

5.如权利要求1所述的多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置，其特征还包括有数控装置，所述的数控装置包括有人机界面(101)与数控系统(102)双向连接，数控系统(102)的接口连接主电机(103)、径向进给电机(104)和轴向进给电机(115)，主电机(103)的输出端通过连接主传动链(105)连接运动合成(108)，径向进给电机(104)的输出端通过连接径向进给传动链(106)连接运动合成机构(108)；轴向进给电机(115)输出端通过连接轴向进给传动链(114)连接轴向进给丝杠(113)，轴向进给丝杠(113)连接主轴箱滑板(112)与刀架(111)连接；旋转编码器(107)连接在主传动链(105)的末端，将主轴的角位移值传输给数控系统(102)；主轴箱滑板(112)的位移量通过位置传感器(117)将信息反馈给数控系统(102)；运动合成机构(108)合成后的径向进给运动通过锥齿轮(109)、径向进给丝杠(110)驱动刀架(111)做径向进给运动；位置检测传感器(116)在机床停机状态下检测刀架(111)的位置精度并传输给数控系统(102)。

6.一种多路伺服径向进给数控管螺纹车床的运动合成的装置的计算方法，其特征是：所述的数控多刀管螺纹机床的径向进给系统是建立在运动合成基础之上的，它的控制算法也是建立在运动合成的基础之上的，在完成传动系统图之后，确定出该机床的运动合成的算法：

径向进给滑板的径向进给量与主轴转速之间的内联传动链：

为径向进给伺服电机的转速n_实际，包括两部分组成：n_基本与n_工作，即：

n_实际＝n_基本+n_工作

其中：n_基本——平旋盘旋转时，刀架滑板保持不做径向进给的径向进给伺服电机转速；

n_工作——平旋盘零转速时，滑板实现径向进给的伺服电机转速。

由于Z₄以Z_输出为太阳轮做行星运动，所以径向进给伺服电机的基本进给转速n_基本：

所以

进给电机的工作转速n_工作：

其中：Z₂——径向进给输入齿轮的齿数；

Z_3输入——双联空套齿轮的输入端齿轮的齿数；

Z_3输出——双联空套齿轮的输出端齿轮的齿数；

Z₄——径向进给输出齿轮的齿数；

S——刀具径向进给量，mm/主轴每转；

t——径向进给丝杠螺距，mm；

i_进给——径向进给链中的减速比；

S——刀具径向进给量，mm/主轴每转；

t——径向进给丝杠螺距，mm；

所以

。