精密數控電火花成型機的c軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種精密數控電火花成型機的C軸。
【背景技術】
[0002]現有技術中的精密數控電火花成型機具有X、Y、Z三個基礎坐標。其中，機床傳遞切削力的主軸軸線為ζ坐標，現有技術中的C軸為繞Ζ軸軸線方向作旋轉運動的軸。
[0003]現有技術中精密數控電火花成型機的C軸結構如圖1，由輸入部分，連接部分，輸出部分組成。輸入部分由編碼器1、直流伺服電機2和諧波齒輪減速器3組成。連接部分為聯軸節4。輸出部分為主軸5。自動卡頭6與主軸5連接，加工電極與自動卡頭6通過拉丁和基準塊連接實現放電加工。自動卡頭6與市場上的常用的3R系列精密自動卡頭或ER0WA系列精密自動卡頭可互換。
[0004]中國專利CN 101590551Α，公開日期2009-12-2，公開了《電火花成形機的C軸組件》，該電火花成形機的C軸組件輸入部分由伺服電機、編碼器，減速器和連接板組成。連接部分是聯軸節。輸出部分包括主軸。電極卡頭為專用件，該電極卡頭與市場上的常用的3R系列自動卡頭和ER0WA系列自動卡頭無法互換，自動化程度低。
[0005]現有技術中的精密數控電火花成型機的C軸有以下缺點:
[0006]1.編碼器裝配在直流伺服電機上，以半閉環方式同時檢測速度和位置。間接測量執行部件的實際位置，反饋信號來自直流伺服電機，不能糾正機械傳動系統各部分誤差對執行部件定位精度產生的影響，因此，C軸各項運動精度比較低。
[0007]2.諧波齒輪減速器的角度轉動誤差比較大，使輸出的運動精度比較差(角度轉動誤差< 0.5分，傳動比1:100) ο
【實用新型內容】
[0008]為了克服現有的精密數控電火花成型機的C軸精度較低的不足，本實用新型提供了一種精密數控電火花成型機的C軸，以提高C軸的運動精度。
[0009]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種精密數控電火花成型機的C軸，包括依次連接的輸入部分、連接部分和輸出部分，該輸入部分包括驅動電機和用于檢測驅動電機轉動速度的速度檢測單元，該輸出部分包括主軸和用于直接檢測主軸實際位置的位置檢測單元。
[0010]進一步地，該輸入部分還包括減速器，該驅動電機的輸出軸與該減速器的輸入軸連接。
[0011]進一步地，該減速器為兩級同步帶傳動減速器，該兩級同步帶傳動減速器包括第一同步帶減速器和第二同步帶減速器，驅動電機的輸出軸與該第一同步帶減速器的輸入軸連接，該第一同步帶減速器的輸出軸與該第二同步帶減速器的輸入軸連接，該第二同步帶減速器的輸出軸與該連接部分連接。
[0012]進一步地，該速度檢測單元為速度編碼器，該驅動電機為交流伺服電機。
[0013]進一步地，該連接部分為聯軸節，該聯軸節的一端與該減速器的輸出軸連接。
[0014]進一步地，主軸的一端與聯軸節的另一端相連，該位置檢測單元套設在主軸外部。
[0015]進一步地，該精密數控電火花成型機的C軸還包括自動卡頭，該自動卡頭與主軸的另一端連接。
[0016]進一步地，該位置檢測單元為位置編碼器。
[0017]本實用新型的有益效果是，通過設置用于直接檢測主軸實際位置的位置檢測單元，能夠通過位置檢測單元直接測量和反饋主軸的實際位置，使機械傳動系統各部分的誤差都包含在反饋控制環路內，而主軸的定位精度主要取決于位置檢測單元的測量誤差，這樣即可實現提高C軸運動精度的目的。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1為現有技術中精密數控電火花成型機的C軸的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型精密數控電火花成型機的C軸實施例的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型精密數控電火花成型機的C軸全閉環伺服系統框圖。
[0022]圖中附圖標記:1、速度檢測單元；2、驅動電機；3、減速器；4、聯軸節；5、檢測單元；
6、主軸；7、自動卡頭。
【具體實施方式】
[0023]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0024]如圖2所示，本實用新型實施例提供了一種精密數控電火花成型機的C軸，該精密數控電火花成型機的C軸包括依次連接的輸入部分、連接部分和輸出部分。該輸入部分包括驅動電機2和用于檢測驅動電機2轉動速度的速度檢測單元1，該輸出部分包括主軸6和用于直接檢測主軸6實際位置的位置檢測單元5。
[0025]通過設置用于直接檢測主軸6實際位置的位置檢測單元5，能夠通過位置檢測單元5直接測量和反饋主軸6的實際位置，使機械傳動系統各部分的誤差都包含在反饋控制環路內，而主軸6的定位精度主要取決于位置檢測單元5的測量誤差，這樣即可實現提高C軸運動精度的目的。
[0026]具體地，該輸入部分還包括減速器3，該驅動電機2的輸出軸與該減速器3的輸入軸連接。本實用新型實施例中的該速度檢測單元1為速度編碼器，該驅動電機2為交流伺服電機，該減速器3為兩級同步帶傳動減速器。該兩級同步帶傳動減速器包括第一同步帶減速器和第二同步帶減速器，該驅動電機2的輸出軸與第一同步帶減速器的輸入軸連接，該第一同步帶減速器的輸出軸與第二同步帶減速器的輸入軸連接，而該第二同步帶減速器的輸出軸與連接部分連接。
[0027]本實用新型實施例中兩級同步帶傳動減速器的齒形選型是橫截面為半圓弧齒的齒形，型號為3MR或PGGT，皮帶輪面具有橫向等距齒的環形傳動帶，同步帶輪輪齒面和同步帶齒形完全一致。這種齒形的嚙合可實現接近無間隙傳動，反向間隙趨向于零，相應的定位精度、定位偏差、重復定位精度值變小。從而大大提高了 C軸精度。采用同步帶傳動，同步帶可以利用中間撓性件，靠摩擦力嚙合在主動軸和從動軸間傳遞旋轉運動和動力，齒形嚙合使兩者之間無相對滑動，從而達到圓周速度的同步。而且同步帶具有傳動比恒定，傳動比大，結構緊湊等優點，并且由于同步帶薄、輕而且抗拉強度高，帶速比較高，傳遞的功率大，效率高。本實用新型實施例中的兩級同步帶傳動傳動比和諧波齒輪傳動比接近一致，當然本實用新型并不限于上述傳動比，在不同情況下，可以根據不同的輸出選擇不同的傳動比。
[0028]優選地，本實用新型實施例中的該連接部分為聯軸節4，該聯軸節4的一端與該減速器3的輸出軸連接，該聯軸節4的另一端與輸出部分連接。
[0029]如圖2所示，本實用新型實施例中的輸出部分由位置檢測單元5和主軸6組成。主軸6的一端與聯軸節4的另一端相連，該位置檢測單元5套設在主軸6外部。需要說明的是，本實用新型實施例中的位置檢測單元5為位置編碼器。
[0030]進一步地，該精密數控電火花成型機的C軸還包括自動卡頭7，該自動卡頭7與主軸6的另一端通過拉丁和基準塊連接實現放電加工。并且本實用新型實施例中的自動卡頭7與市場上常用的3R系列精密自動卡頭和ER0WA系列精密自動卡頭可以互換，自動化程度尚ο
[0031]應用本實用新型實施例中的精密數控電火花成型機的C軸工作時，如圖3所示，來自CNC裝置(計算機數字控制機床)的位置指令和速度編碼器的速度信號共同發送至位置控制模塊，位置控制模塊產生的位置控制信號與位置編碼器的位置信號共同發送至伺服驅動電路中并驅動伺服電機轉動，伺服電機在轉動過程中，速度編碼器隨時采集伺服電機的轉動速度信息并反饋。伺服電機轉動時，能夠驅動主軸6帶動執行元件運動，在主軸6運動時，位置編碼器可以隨時采集主軸6的位置信息并反饋。
[0032]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果:通過設置用于直接檢測主軸實際位置的位置檢測單元，能夠通過位置檢測單元直接測量和反饋主軸的實際位置，使機械傳動系統各部分的誤差都包含在反饋控制環路內，而主軸的定位精度主要取決于位置檢測單元的測量誤差，這樣即可實現提高C軸運動精度的目的。
[0033]將輸入部分、連接部分和輸出部分模塊化，能夠簡化裝配和維修周期，更容易保證C軸精度。
[0034]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，包括依次連接的輸入部分、連接部分和輸出部分，該輸入部分包括驅動電機⑵和用于檢測驅動電機⑵轉動速度的速度檢測單元(1)，該輸出部分包括主軸(6)和用于直接檢測主軸(6)實際位置的位置檢測單元(5)。2.根據權利要求1所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該輸入部分還包括減速器(3)，該驅動電機⑵的輸出軸與該減速器(3)的輸入軸連接。3.根據權利要求2所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該減速器(3)為兩級同步帶傳動減速器，該兩級同步帶傳動減速器包括第一同步帶減速器和第二同步帶減速器，驅動電機(2)的輸出軸與該第一同步帶減速器的輸入軸連接，該第一同步帶減速器的輸出軸與該第二同步帶減速器的輸入軸連接，該第二同步帶減速器的輸出軸與該連接部分連接。4.根據權利要求1所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該速度檢測單元(1)為速度編碼器，該驅動電機(2)為交流伺服電機。5.根據權利要求2所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該連接部分為聯軸節(4)，該聯軸節(4)的一端與該減速器(3)的輸出軸連接。6.根據權利要求5所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，主軸(6)的一端與聯軸節(4)的另一端相連，該位置檢測單元(5)套設在主軸(6)外部。7.根據權利要求1所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該精密數控電火花成型機的C軸還包括自動卡頭(7)，該自動卡頭(7)與主軸￠)的另一端連接。8.根據權利要求1所述的精密數控電火花成型機的C軸，其特征在于，該位置檢測單元(5)為位置編碼器。
【專利摘要】本實用新型提供了一種精密數控電火花成型機的C軸，包括依次連接的輸入部分、連接部分和輸出部分，該輸入部分包括驅動電機和用于檢測驅動電機轉動速度的速度檢測單元，該輸出部分包括主軸和用于直接檢測主軸實際位置的位置檢測單元。本實用新型的有益效果是，通過設置用于直接檢測主軸實際位置的位置檢測單元，能夠通過位置檢測單元直接測量和反饋主軸的實際位置，使機械傳動系統各部分的誤差都包含在反饋控制環路內，而主軸的定位精度主要取決于位置檢測單元的測量誤差，這樣即可實現提高C軸運動精度的目的。
【IPC分類】B23H7/26
【公開號】CN205074629
【申請號】CN201520817720
【發明人】陳國達, 屈東興
【申請人】北京阿奇夏米爾工業電子有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月21日