[发明专利]一种可调接触刚度的砂带磨削机构

说明书

本发明公开了一种可调接触刚度的砂带磨削机构，包括伺服控制模块和架设在伺服控制模块上部的切削运动模块，伺服控制模块通过伺服电机带动三轴换向器、两轴换向器A、两轴换向器B、两轴换向器C进行旋转方向的转换，使丝杠A和丝杠B产生不同方向的旋转运动，驱动螺母副A和螺母副B在导轨A和导轨B上作直线运动，进而带动切削运动模块的砂带磨削接触轮进行刚度调节。本发明解决了现有技术中存在的砂带磨削中难以对不同厚度曲面加工过程进行在线控制的问题。

技术领域

本发明属于曲面先进制造加工技术领域，具体涉及一种可调接触刚度的砂带磨削机构。

背景技术

随着汽车制造、航空航天及现代制造业的进步和发展,对复杂型面的金属材料和非金属材料，比如钛合金、高温合金、陶瓷等难加工材料的表面加工质量、精度、完整性及光洁度提出了更高的要求，砂带磨削作为半精/精加工工艺，对工件的加工质量起着关键性的作用。

难加工材料曲面构件型面薄厚一致性差，在不同的位置具有不同的法向刚度，而砂带磨削加工轨迹通常沿着曲面各点的法向进行加工轨迹规划，固定传统的砂带磨削机构在加工过程中对复杂型面的适应性较差，难以实现对磨削过程的控制，影响加工表面质量及加工精度。

专利201911161192.3公开了一种主被动柔顺机构切换的砂带磨削装置，包括用以安装磨头组件的安装座，安装座设有能够沿轴向移动以调整磨头与工件间压力的主动柔顺机构，主动柔顺机构与磨头组件间设有被动柔顺机构、以使主动柔顺机构与磨头组件可移动连接，还包括用以固定主动柔顺机构和磨头组件的锁定机构。当需要主动柔顺时，锁定机构将主动柔顺机构和磨头组件固定，从而使主动柔顺机构控制磨头组件，实现被动柔顺和主动柔顺之间切换。专利201910100036.X公开了一种压力与张紧力联合控制的砂带磨削装置及其使用方法，装置包括接触轮组件、第一气缸、驱动轮组件、张紧轮组件、第二气缸、第二惰轮组件和砂带。本发明控制接触轮组件和张紧轮组件完成相应的位移，消除法向磨削压力改变对张紧力的影响，保持磨削过程的磨削力恒定，从而有效减少了磨削过程振动，保障了加工表面质量和砂带寿命。

但上述专利中均未提及有关加工中可以实现砂带磨削接触轮刚度连续性变化的磨削方法和机构，且国内对砂带磨削过程控制研究较少，传统方法通常通过加工参数优选、磨削力监测等对磨削过程进行离线调节，难以对实际磨削过程进行实时调控，可变刚度砂带磨削机构为曲面自适应加工技术提供了一种新型的思路和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调接触刚度的砂带磨削机构，解决了现有技术中存在的砂带磨削中难以对不同厚度曲面加工过程进行在线控制的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种可调接触刚度的砂带磨削机构，包括伺服控制模块和架设在伺服控制模块上部的切削运动模块，伺服控制模块通过伺服电机带动三轴换向器、两轴换向器A、两轴换向器B、两轴换向器C进行旋转方向的转换，使丝杠A和丝杠B产生不同方向的旋转运动，驱动螺母副A和螺母副B在导轨A和导轨B上作直线运动，进而带动切削运动模块的砂带磨削接触轮进行刚度调节。

本发明的特点还在于，

伺服控制模块具体结构为：包括位于所述砂带磨削接触轮其中一侧的丝杠A，丝杠A两端固定在轴承后座A和轴承前座A内，丝杠A靠近砂带磨削接触轮的一端与螺母副A其中一端配合连接，螺母副A能够沿导轨A做直线运动，螺母副A另一端与所述砂带磨削接触轮一侧固定连接，丝杠A另一端通过三轴换向器与伺服电机连接，三轴换向器同时还通过联轴器A与两轴换向器C连接，两轴换向器C又与伺服驱动传动轴的一端连接，两轴换向器C与伺服驱动传动轴之间通过联轴器D连接；