[发明专利]一种双缸电液伺服同步激振切削装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双缸电液伺服同步激振切削方法及装置，特别涉及一种双缸电液伺服同步激振切削装置及方法。

背景技术

电液伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。电液伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。其优点主要有液压执行机构的动作快，换向迅速；液压执行机构的体积和重量远小于相同功率的机电执行机构的体积和重量；液压执行机构传动平稳、抗干扰能力强。振动加工是在刀具(或工件)上附加一定可控的振动，使加工过程变为间断、瞬间、往复的微观断续切削过程，是一种使工件材料表面逐步破碎的特种加工。切削加工是机械制造中最主要的加工方法。虽然毛坯制造精度不断提高，精铸、精锻、挤压、粉末冶金等加工工艺应用日广，但由于切削加工的适应范围广，且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度，在机械制造工艺中仍占有重要地位。在实际切削加工生产中，切削负载会随着加工工况的改变而改变，切削阻力大，加工表面质量异常且加工尺寸易波动，这对后续工艺的加工精度、加工效率、加工质量有着较大的影响。目前的液压激振平台都是单液压缸提供激振力，如果应用于拉床中的振动切削，刀具要穿过夹紧工件的工作台；单缸激振在结构上不符合刀具安装要求，同时会造成切削负载不均衡的问题。因此，需要研制一种大负载大功率双缸电液伺服同步激振装置，对研究大负载大功率切削加工的高精度化、高效率化具有非常重要的意义。

目前，在相关领域并没有针对一种大功率切削用双缸电液伺服同步激振的切削方法及装置。如专利号为CN201010581926.6(授权公告号CN102485349A，授权公告日2012年06月06日)公开了一种液压振动筛，它包括有一台振动筛，振动筛的底座上安装有一副前高后低的减振支架，，筛箱安装在前后支架上，在两个前支架之间的中部设有一道横梁，横梁上向后上方的筛箱底部中心接触安装有一台液压振动器，在液压振动器与前支架横梁之间安装有隔振弹簧。本发明用液压振动器代替传统的电机带动的偏心轴块式机械振动器，不但使整体结构简化、方便安装和拆卸，而且可有效地提高筛分效率，降低成本。但由于整个系统过于简陋，不能保证控制精度、响应速度和可靠性，只适用于精度要求不高的情况下。因此，并不适用高精度的切削加工装置要求。专利号为CN98250767.4(授权公告号CN2350136，授权公告日1999年11月24日)公开了一种液压振动装置，它包括：电动机、进油管、出油管、箱体、油缸、液压油，油缸位于箱体的上方，油缸内装有活塞和活塞杆，箱体内装有柱塞和偏心轮，偏心轮外与电动机相连，油缸与柱塞通过进出油管相连。本实用新型结构简单，噪音低，易损件少，维修方便，通过调整电动机转速或液压马达的供油量，可方便调整振动频率和振幅，并且由于本实用新型体积小，重量轻，可广泛应用在各个领域。但整个装置精度不高，因此不适用于高精度、高频激振的大功率切削加工。

发明内容

本发明针对现有振动切削加工存在激振功率不足的问题，提供了一种双缸电液伺服同步激振切削装置及方法。该发明是一种大功率切削用双液压缸电液伺服同步驱动产生激振作用(100Hz)，并将振动传递到工件上，从而实现振动切削加工的方法；是一种具有双液压缸、伺服阀、导向柱、振动梁和工件夹持机构的装置；是一种具有双缸同步激振系统(压力，流量，位移和激振频率调整)的装置。

一种双缸电液伺服同步激振切削装置，包括第一振动液压缸、工作台、第一导向柱导套、第一导向柱、第一导向柱固定套、电涡流传感器、传感器支架、第二振动液压缸、底座、第一伺服阀、数据采集模块、工控机、电动机、油源、液压泵、单向阀、溢流阀、第一压力流量传感器、第一活塞位移传感器、第二活塞位移传感器、第二压力流量传感器、第二伺服阀、第二导向柱导套、第二导向柱、第二导向柱固定套和夹具；

所述第一振动液压缸、第二振动液压缸通过自身侧面焊接固定在底座的左右两侧上，底座固定在切削机床上，第一振动液压缸、第二振动液压缸的活塞杆通过螺纹连接的方式固定在工作台台面上，活塞杆与工作台台面相互垂直；

所述的第一伺服阀的A口、B口依次与第二振动液压缸的有杆腔、无杆腔相连；所述的第二伺服阀的A口、B口依次与第一振动液压缸的有杆腔、无杆腔相连；第一伺服阀和第二伺服阀的T口连接到油源；

第一伺服阀和第二伺服阀的控制线连接到工控机，所述的工作台台面上开有阶梯孔，夹具通过螺栓固定在阶梯孔内，刀具从工作台的阶梯孔中竖直穿过；