[发明专利]一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置及方法

权利要求书

1.一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，包括垂直方向滑块、水平方向滑块、垂直方向滑块驱动系统、水平方向滑块驱动系统、底座、控制系统六部分，其特征在于：垂直方向滑块包括垂直方向上滑块（7）和垂直方向下滑块（9），垂直方向上、下滑块位于被磨削凸轮轴垂直方向的上、下两侧，用于抵消凸轮轴在磨削过程中沿垂直方向上的变形，水平方向滑块（8）用于抵消凸轮轴在磨削过程中沿垂直方向上的变形，垂直方向滑块、水平方向滑块分别由垂直方向滑块驱动系统、水平方向滑块驱动系统以及控制系统进行驱动和控制，垂直方向滑块驱动系统、水平方向滑块驱动系统由伺服电机（14、27）、丝杠（18、29）、螺母（19、31）、联轴器、连杆构成，控制系统由PLC（47）、触摸屏（40）、伺服驱动器（48、49）、启动按钮（41）、停止按钮（42）、限位开关（43）（44）（45）（46）组成。

2.根据权利要求1中所述的一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，其特征在于：垂直方向上滑块（7）通过上连杆轴（21）与上连杆（12）一端连接，垂直方向下滑块（9）通过下连杆轴（22）与下连杆（13）一端连接，上、下连杆另一端分别与垂直运动螺母（19）连接，垂直运动螺母（19）套在垂直运动丝杠（18）上，该丝杠（18）与垂直运动伺服电机（14）通过联轴器（17）相连。

3.根据权利要求1中所述的一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，其特征在于：水平方向滑块（8）通过连接螺栓（33）、连接板（32）与水平运动螺母（31）相连，水平运动螺母（31）套在水平运动丝杠（29）上，水平运动丝杠（29）通过联轴器（28）与水平运动伺服电机（27）相连。

4.根据权利要求1中所述的一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，其特征在于：垂直方向上、下滑块和水平方向滑块朝向凸轮轴的一端均开有槽，所述槽中均开有孔，孔内安装有滚子转轴，滚子套在滚子转轴上，滚子可以绕滚子转轴自由转动，滚子的边缘突出滑块（7），以便与凸轮轴接触，垂直方向上、下滑块中部安装连杆轴（21、22），垂直方向上、下滑块和水平方向滑块与底板（10）间通过导轨连接，从而可以在底板（10）上自由运动。

5.根据权利要求1中所述的一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，其特征在于：垂直方向上、下滑块和水平方向滑块（7、8、9）、伺服电机（14、27）、丝杠（18、29）、螺母（19、31）均装在底座的箱体（37）内，箱体（37）安装在导轨（39）上，底座箱体（37）可以沿导轨（39）运动，底座可以通过锁紧螺栓（38）锁紧在导轨（39）上。

6.根据权利要求1中所述的一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置，其特征在于：控制系统的触摸屏（40）上能够输入凸轮轴轴承安装处（6）的直径，启动（41）按钮被按下后，PLC（47）控制水平运动伺服电机（27）和垂直运动伺服电机（14）转动，进而带动丝杠（18、29）转动，丝杠（18、29）驱动螺母（19、31）做直线运动，螺母直接驱动水平方向滑块（8）和垂直方向上、下滑块（7、9）运动，PLC（47）根据触摸屏（40）上的输入值进行计算，控制水平运动伺服电机（27）和垂直运动伺服电机（14）转动的角位移，确保滑块前端的滚子与凸轮轴接触；当按下停止按钮（42）后，PLC（47）控制水平运动伺服电机（27）和垂直运动伺服电机（14）反向转动，三个滑块（7、8、9）复位，在丝杠两端安装有限位开关（43、44、45、46），以限制螺母的行程。

7.一种数控凸轮轴磨床磨削变形补偿方法，其特征在于；在凸轮轴的磨削过程中，采用至少一个权利要求1-6任一项的数控凸轮轴磨床磨削变形补偿装置。

8.根据权利要求7所述的数控凸轮轴磨床磨削变形补偿方法，其特征在于：对于较短的凸轮轴的加工，将一个补偿装置支持在凸轮轴的中间位置；对于较长的凸轮轴，将至少两个补偿装置分别安装在凸轮轴轴承安装处。