[发明专利]一种开环数字控制工件校直机及其校直方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工件弯曲变形的校直装置，特别是涉及一种圆轴类细长工件在粗加工后热处理而产生弯曲变形的校直装置及校直方法。

背景技术

细长轴容易产生弯曲变形，尤其是经热处理后，因内应力变化而往往产生较大的变形，这种弯曲变形甚至可达数毫米。如此大的弯曲变形若不进行校直，则在后续机加工中，会使工件偏心或一侧过切一侧未切留有灰皮，从而导致零件报废。因此这类工件常常需要校直后才能进行后序加工。

当前细长轴类零件校直手段多为手动反弯校直。手动校直存在的问题是，手动操纵油压机控制阀或电气开关控制油压机压头下压，下压行程完全凭操作者经验和临场反应。操作时若压程过大可能导致零件报废，压程不足使得校直不足，往往需要反复多次操作才能达到要求。因此工作效率低，质量不易控制，操作者高度紧张，总体效果欠佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种压弯行程开环数字控制工件校直机及其操作方法。

为了解决上述问题，本方面采用了如下技术方案：

一种开环数字控制工件校直机，包括一台通用油压机、专用压头、校直专用夹具、底座板、压头行程限位装置等。所述通用油压机为立式，即液压缸垂直布置；所述专用压头固定在油压机活塞杆下端；所述校直专用夹具和压头行程限位装置固定在底座板上；所述底座板安装固定在油压机工作台面上。

所述校直专用夹具包括夹具支架、摇臂、上定位块、下定位块、连杆、气缸及气动控制装置；所述夹具支架共分左右两个，分别固定在底座板的左右两侧；左、右夹具支架其后方通过螺栓8各固定安装一个气缸；气缸杆端安装有拨叉；气缸通过拨叉、销轴与摇臂铰接；摇臂中部通过销轴与连杆上孔铰接、连杆下孔通过销轴和夹具支架铰接。夹具支架上中部安装有下定位块；摇臂右端安装有上定位块。

所述压头行程限位装置包括限位支承块、上楔块、下楔块、上楔块左挡板、上楔块右挡板、楔块导板、滚珠丝杠螺母副、轴承、轴承座、步进电机、电机支架、步进电机驱动器、单片机控制板、电源；所述轴承座共有两个，分别固定在底座板左右两端，滚珠丝杠螺母副安装于两轴承座上；所述步进电机安装于电机支架上，且通过联轴器与丝杠右端相连；所述上楔块与下楔块，在主视图中其前后两侧分别布置有楔块导板；所述上楔块和下楔块，其两斜面组成斜面副；滚珠丝杠螺母副的螺母与下楔块固定连接；上楔块置于液压油缸及专用压头正下方，其左右两侧分别设置有上楔块左挡板和上楔块右挡板。

所述上楔块、下楔块，材料为45钢调质，其斜面与各自底面夹角为5°；所述上楔块与下楔块组成的斜面副，无润滑，相互之间静摩擦系数为0.1~0.15，当承受垂直于地面方向的正压力时可机械自锁。

所述上楔块上面设置有限位支承块，当油压机专用压头下压碰触到固定于上楔块的限位支承块时，液压缸下行运动被阻停，其输出力可通过上楔块上固定的限位支承块依次传递给上楔块、下楔块、楔块导板、底座板、油压机工作台面，最终由油压机机架形成内力平衡；上楔块、下楔块组成的斜面副有垂直方向自锁功能，因而不会产生额外的水平方向推力，即不会对滚珠丝杆螺母副、上楔块左挡板、上楔块右挡板产生附加作用力。

所述单片机控制板，包括单片机、晶振电路、复位电路、EEPROM电路、数码管键盘驱动芯片、2×8键盘、四位共阴极数码管、精密微动开关、继电器和急停开关。所述2×8键盘共16个按键，包括“0”~“9”十个数字键、“.”小数点键、“删除”键、“保存”键、“确认”键，及2个备用键。所述EEPROM电路其存储芯片为24C02，用于保存所测得的“工件弯曲度-反弯变形量”关系表数据。所述继电器，由单片机IO引脚控制，继电器输出端连接油压机电磁阀线圈；所述精密微动开关安装在底座板上中右部，所述碰块固定在滚珠丝杆螺母副的螺母下端；当滚珠丝杆螺母副的螺母回到最右端，则碰块碰触精密微动开关，使微动开关触点导通；当滚珠丝杠副螺母向左运动，并使碰块离开精密微动开关，微动开关触点断开。所述急停开关，安装在控制面板显著位置，用于紧急情况下停止步进电机和压力机油缸动作。

本发明的校直方法和原理是：