[0027] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0028] 如图1、2和3所示,一种静压动态调节的拉削装置,包括机座1、溜板导轨2、静压溜板14、驱动组件、油压自动调节组件、快速定位夹紧装置和拉刀10。两块静压溜板14均滑动连接在两根溜板导轨2上。两块静压溜板14均设置有快速定位夹紧装置。两个快速定位夹紧装置分别定位和夹紧拉刀10的两端。两块静压溜板14分别载荷溜板和辅助溜板。辅助溜板朝向载荷溜板的方向为拉刀10切入工件的方向,故载荷溜板为主要受力板,需要提供可调油压。
[0029] 相互平行的两根溜板导轨2均安装在机座1上。两根溜板导轨2的相反侧顶部均设有水平翻折部;静压溜板14的两侧底部均设置有U形的静压导向部;两个静压导向部分别围绕在两根溜板导轨2的水平翻折部的外侧,使得静压溜板14与两根溜板导轨2构成滑动副。
[0030] 载荷溜板内设置有静压流道。两个静压导向部的内侧均设置有三个静压油腔。各静压油腔均与静压流道连通;各静压油腔均设置有支承油垫13。同一静压导向部上的三个支承油垫13分别抵住对应的溜板导轨2的水平翻折部的顶面、底面和外侧面。支承油垫13与导轨接触面形成静压油腔,使载荷溜板与溜板导轨2的滑动副表面建立起油膜,以承载拉削对拉刀带来的径向压力,减少摩擦与磨损,提高运动精度。
[0031] 驱动组件采用双向液压缸,其包括驱动油缸16和双向活塞杆11。双向活塞杆11中部的活塞与驱动油缸16的内腔滑动连接。驱动油缸16与机座1固定;双向活塞杆11的两端与载荷溜板、辅助溜板分别固定。
[0032] 如图5所示,油压自动调节组件包括油压调节条3、压力调节阀17和随动调节器12。压力调节阀17固定在载荷溜板的底部,且输出口与静压流道的输入口连接。压力调节阀17的输入口与静压泵站连接。通过压力调节阀17内的阀芯的上下移动,调节压力调节阀17输出的油压大小。阀芯向上移动时,压力调节阀17内的流道截面减小,压力降低。具体的,压力调节阀17包括阀体17‑2、阀芯17‑1和阀盖17‑3。阀芯17‑1滑动连接在阀体17‑2的阀腔内。阀盖17‑3固定在阀体17‑2的底面。阀芯17‑1的底端伸出阀盖17‑3外。
[0033] 如图3和4所示,油压调节条3通过安装板15固定在机座1上。随动调节器12包括随动杆12‑1、压紧弹簧12‑2和支架12‑3。支架12‑3固定在载荷溜板的底面;支架12‑3上开设有竖直的导向槽。水平设置有随动杆12‑1滑动连接在导向槽内。压紧弹簧12‑2的两端分别抵住支架12‑3和随动杆12‑1。压紧弹簧12‑2对随动杆12‑1施加向下的弹力。随动杆12‑1的一端与阀芯17‑1的底端固定。随动杆12‑1的另一端转动连接有滚轮。滚轮滚动连接在油压调节条3的顶部。
[0034] 油压调节条3的顶部呈移动凸轮状,不同位置处于不同的高度;当随动杆12‑1沿着油压调节条3的长度方向移动时,随着油压调节条的高度变化,随动杆12‑1的高度位置随之改变。随动杆12‑1高度位置的变化,引起阀芯17‑1开度大小的变化,从而达到提供与拉削力相匹配的静压导轨油压。改变静压压力的目的。根据油压调节条的高度,随动调节器12带动阀芯17‑1上下移动,与油压调节条的高度相对应,从而调节阀芯17‑1的开口大小,保证静压油压随拉削力大小进行改变。
[0035] 油压调节条3的顶面设置有依次通过弧面过渡连接的粗削调节段、半精削调节段和精削调节段。粗削调节段、半精削调节段和精削调节段的高度依次增大。在拉刀拉削工件时,拉刀的粗拉刀齿、半精拉刀齿、精拉刀齿在拉削工件的过程中,随动杆12‑1上的滚轮分别与油压调节条3粗削调节段、半精削调节段和精削调节段接触。
[0036] 在一个拉削行程中,需要经历粗拉、半精拉和精拉三个工序。这三个工序的拉削力不同,所以需要根据拉削力的大小实时调节静压导轨的油压大小,这样才能保证工作的稳定性,提高运动精度。因此,根据拉削行程中每个位置拉削力的大小,设计油压调节板的高度,以便通过随动调节器来调节压力调节阀的开口大小,从而保证静压导轨的油压与拉削力相匹配。具体地,由于粗拉、半精拉和精拉工序中背吃刀量依次减小,故拉削力也依次减小。而油压调节条3依次升高的粗削调节段、半精削调节段和精削调节段,使得压力调节阀17的输出压力在粗拉阶段、半精拉阶段、精拉阶段依次降低,拉刀在整个拉削过程中支撑油膜的厚度保持不变,提高拉削过程的平顺性,提高精度。
[0037] 快速定位夹紧装置包括固定V型块8、移动V型块7、导向座6、调节螺钉9和夹紧液压缸。导向座6固定在对应的静压溜板14上;固定V型块8与移动V型块7均滑动连接在上,且相对侧面上均设置有呈V形的定位夹持凹槽。导向座6的长度方向水平设置,且垂直于拉刀长度方向。固定V型块8通过调节螺钉9固定在对应的静压溜板14上,且能够通过松开调节螺栓的方式沿垂直于拉刀长度的水平方向调节位置。夹紧液压缸的夹紧油缸4固定在对应的静压溜板14上,夹紧推杆5与移动V型块7固定。工作时,夹紧油缸4通过夹紧推杆5,推动移动V型块7在导向座6上移动;首先由V型槽对拉刀进行定位,然后将拉刀夹紧在固定V型块8和移动V型块7相对侧面的夹持凹槽中。
[0038] 该静压动态调节的拉削设备,工作过程具体如下:
[0039] 步骤一、检测与分析拉削某工件时,一个拉削行程中拉削力随位置的变化关系。
[0040] 步骤二、根据拉削力随行程位置的变化关系,设计油压调节条的高度型线。将油压调节条安装在与拉削行程对应的机座1位置上。
[0041] 步骤三、根据拉刀直径大小,通过调节螺钉9,调整固定V型块8位置。
[0042] 步骤四、将拉刀10放到快速定位夹紧装置上,启动夹紧油缸4,对拉刀10进行定位和夹紧。
[0043] 步骤五、启动静压泵站,将液压油通过压力调节阀17,引入到静压溜板14内部的油路内。通过静压溜板14内部油路,将液压油分配至各支承油垫13内,形成静压油腔。
[0044] 步骤六、在驱动油缸16工作下,使静压溜板14在溜板导轨2上移动,带动拉刀10作直线运动,实现拉削过程的工作进给和快速退回。