权利要求
1.一种大型龙门珩磨机床，包括：主轴旋转机构(1);连接该主轴旋转机构(1)输出端的连杆机构(2);设置在所述连杆机构(2)输出端的大孔径珩磨头(3)以及用于限位所述主轴旋转机构(1)的框架结构(4);其特征在于，还包括：设置在所述框架结构(4)内壁，并连接所述主轴旋转机构(1)两侧的驱动机构(5);设置在所述框架结构(4)内侧底部的定位装置(6);所述驱动机构(5)包括：分立于所述框架结构(4)底部至1/2高度处相对两内壁上的两个往复油缸(51);设置在所述框架结构(4)顶部至1/2高度处相对两内壁上的线轨(52)以及设置在所述往复油缸(51)供油回路上的两个第一压力传感器(53)。
2.根据权利要求1所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述框架结构(4)包括：设置在地面上的床身(41)，设置在床身(41)上的下立柱(42)与上立柱(43)，其中，上立柱(42)与下立柱(43)的衔接处设置有横梁(44)，上立柱(43)的顶部设置有上顶盖(45)，由此，上顶盖(45)、上立柱(43)、下立柱(42)、床身(41)组成了一个长方形的框架结构。
3.根据权利要求1所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述框架结构(4)的任一一侧内壁皆对称布置有两条线轨(52);同时所述两条线轨(52)上设置有两个相互垂直的合页(54)分别连接所述主轴旋转机构(1)相邻的两侧壁，由此，共四个所述合页(54)包覆所述主轴旋转机构(1)的四个侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述定位装置(6)包括：设置在所述框架结构(4)底部的伺服移动滑台(61)。
5.根据权利要求4所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述定位装置(6)还包括：设置在所述伺服移动滑台(61)顶部的所述组装式夹具(62);其中，所述组装式夹具(62)包括：直接与所述伺服移动滑台(61)顶部相连的升高架(621)，该升高架(621)根据工件实际的加工高度设置为单个或堆叠为多个;设置在所述升高架(621)顶部的定位台(622)。
6.根据权利要求1所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，大型龙门珩磨机床还包括：保压释放式进给模块(7);所述保压释放式进给模块(7)包括：液压系统(71);连接该液压系统(71)输出端，并设置在所述大孔径珩磨头(3)扩张机构处与顶杆之间的第二压力传感器(72);集成在所述液压系统(71)上的控制模块(73);设置在所述液压系统(71)输出回路上的液压控制阀(74)和保压模块(75)。
7.根据权利要求6所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述控制模块(73)采用PID控制算法。
8.根据权利要求6所述的一种大型龙门珩磨机床，其特征在于，所述保压模块(75)采用液压保压或机械保压的任意一种。
说明书
技术领域
[0001]本申请属于大型龙门珩磨机技术领域，涉及一种大型龙门珩磨机床。
背景技术
[0002]大型立式精密数控珩磨机床主要用于大规格箱体孔、缸套孔、液压缸孔等精密零件孔的珩磨加工，其主要技术特征一是加工零件尺寸大，最大珩磨孔径及最大珩孔长度都非常大，二是加工精度要求高，因此要求机床运动驱动力大、控制精度高。中小型珩磨机床的珩磨方案无法在此类机床上应用。
[0003]在现有技术中，通过使珩磨头轴线与机架共线来降低珩磨头在工作过程中产生的力矩，以此减少珩磨头轴线发生偏摆时导致的珩磨精度低的问题。
[0004]但在实际应用过程中，由于工件的内径大小不一，当珩磨头行进至工件内孔不一致的部位时，依旧会造成珩磨头的轴线发生偏摆，同时，珩磨头会对硬质点处施加过大的压力使珩磨头造成损坏，从而导致珩磨精度低的问题。
[0005]同时，由于大型立式珩磨机在加工前期，需要将工件调整至合适的位置，并利用夹具对其进行定位后才能进行加工，但现有技术中大型立式珩磨机的工件定位装置需要人工进行调整工件的位置，因此难以精确地实现定位，进而导致珩磨精度低的问题。
发明内容
[0006]本发明的目的是解决现有技术中，大型立式珩磨机在实际加工大尺寸的工件时珩磨精度低的问题。
[0007]为了实现上述目的，本申请提出了一种大型龙门珩磨机床，包括：主轴旋转机构;连接主轴旋转机构输出端的连杆机构以及设置在连杆机构输出端的大孔径珩磨头;固定主轴旋转机构的框架结构;还包括：设置在框架结构内壁，并连接主轴旋转机构两侧的驱动机构;设置在框架结构内侧底部的定位装置;其中，驱动机构包括：分立于框架结构底部至1/2高度处相对两内壁上的两个往复油缸;设置在框架结构顶部至1/2高度处相对两内壁上的线轨以及设置在往复油缸供油回路上的两个第一压力传感器。
[0008]在本申请中，设置在框架相对的两侧内壁上的驱动机构用于驱动主轴旋转机构、连杆机构以及大孔径珩磨头做竖直方向的运动，实现工件内孔的珩磨，其中，两个往复油缸可使主轴旋转机构的两侧做同步运动，同时，设置在往复油缸供油回路上的两个第一压力传感器用于检测输油回路与进油回路分别受到的压力。
[0009]进一步地，为了实现线轨与主轴旋转机构的连接，框架结构的任一一侧内壁皆对称布置有两条线轨;同时两条线轨上设置有两个相互垂直的合页分别连接主轴旋转机构相邻的两侧壁，由此，共四个合页包覆主轴旋转机构的四个侧壁。
[0010]进一步地，为了实现工件沿框架结构宽方向的定位，定位装置包括：设置在框架结构底部的伺服移动滑台。
[0011]进一步地，为了实现工件沿竖直方向上的初步定位，定位装置还包括：设置在伺服移动滑台顶部的组装式夹具;其中，组装式夹具包括：直接与伺服移动滑台顶部相连的升高架，升高架根据工件实际的加工高度设置为单个或堆叠为多个;设置在升高架顶部的定位台。
[0012]进一步地，为了使珩磨头在遇到硬质点或形状不一的工件内孔部位时，不发生塑性形变从而影响珩磨的精度，大型龙门珩磨机床还包括：保压释放式进给模块;保压释放式进给模块包括：液压系统;连接液压系统输出端，并设置在大孔径珩磨头扩张机构处与顶杆之间的第二压力传感器;集成在液压系统上的控制模块;设置在液压系统输出回路上的液压控制阀和保压模块。
[0013]进一步地，液压系统上的控制模块采用PID控制算法。
[0014]进一步地，为了实现保压方式的多样性，保压模块采用液压保压或机械保压的任意一种。
[0015]本申请的有益效果在于：
1.本申请的一种大型龙门珩磨机床，在框架结构相对两内壁上设置两个往复油缸，并在两个往复油缸的供油回路上设置两个传感器，当珩磨头移动至工件内径不一或出现硬质点的位置时，往复油缸需要对主轴旋转机构施加更大的推力，以此克服内孔变小以及出现硬质点时珩磨头受到的阻力，此时传感器所收集到的压力数据变大达到预设值后，将数据输送至控制系统以调整往复油缸的珩磨范围，由全行程珩磨变为在该区域内反复珩磨，直至压力传感器数据在原本预设的范围误差内后，再变为全行程珩磨，从而克服了工件内径的不一致导致珩磨头轴线发生偏摆，进而导致珩磨精度低的问题。
[0016]2.本申请的珩磨机构由对称布置的两个往复油缸进行驱动，这种双动力同步驱动的方式在大型立式珩磨的应用场景下有着更强的稳定性，并且能够对连杆机构发生偏摆时的情况及时预测，进行修正。
[0017]3.本申请的保压释放式进给技术，能够应对工件内孔不一的复杂环境，在面对局部一点或多点的径向长度变小时，现有技术中的珩磨头组件会持续对工件内孔施加压力，但该点的珩磨当压力释放过大，且珩磨头组件施加的压力过大时，会使珩磨头组件内部的杆件发生塑性形变，造成珩磨头的损坏以及工件的报废，本申请的保压释放式进给技术能够在加工阻力增加时(例如，遇到硬质点或工件形状变化)，进给系统会自动减少进给速度，以保持压力恒定，以此保护珩磨头的同时，反复珩磨工件内孔不一的部分，以此提升硬质点处的珩磨精度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例中一种大型龙门珩磨机床的结构示意图;
图2为本申请实施例中一种大型龙门珩磨机床的侧视图;
图3为本申请实施例中合页与主轴旋转机构的装配位置示意图;
图4为本申请实施例中第一压力传感器的位置示意图;
图5为本申请实施例中保压释放式进给模块的控制逻辑图;
附图标记说明：
1、主轴旋转机构;
2、连杆机构;
3、大孔径珩磨头;
4、框架结构;41、床身;42、下立柱;43、上立柱;44、横梁;45、上顶盖;
5、驱动机构;51、往复油缸;52、线轨;53、第一压力传感器;54、合页;
6、定位装置;61、伺服移动滑台;62、组装式夹具;621、升高架;622、定位台;
7、保压释放式进给模块;71、液压系统;72、控制模块;73、液压控制阀;74、保压模块。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图1~5对本申请技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。此外，下面所描述的本申请各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]实施例一：
如图1~5示意了本申请的一种大型龙门珩磨机床，框架结构4包括：设置在地面上的床身，设置在床身上的下立柱与上立柱，其中，上立柱与下立柱的衔接处设置有横梁，上立柱的顶部设置有上顶盖，由此，上顶盖、上立柱、下立柱、床身组成了一个长方形的框架结构，而横梁将这个长方形结构分割为上下两部分。
[0022]请参找图1~4，为了克服工件内径不一致导致珩磨精度低的问题，本申请的一种大型龙门珩磨机床，在框架结构4的相对两内壁上设置了两个往复油缸51，这两个往复油缸51用于驱动主轴旋转机构1、连杆机构2以及大孔径珩磨头3沿着竖直方向运动，从而实现工件内孔的珩磨。当珩磨头3移动至内径不一的位置时，由于内孔变小，珩磨头3受到的阻力增大，此时往复油缸51需要对主轴旋转机构1施加更大的推力以克服这种阻力。在两个往复油缸51的供油回路上分别设置有两个第一压力传感器53，用于实时检测往复油缸51受到的压力。
[0023]进一步地，请参照图4和图5，图4示意了第一压力传感器53在供油回路上的具体安装位置，当珩磨头3遇到内径变小的位置时，两个第一压力传感器53所收集到的压力数据会变大，并超出预设范围，具体的，在大孔径珩磨头3对工件由顶部向底部进行珩磨的过程中，遇到工件内径变小时，往复油缸51需要更大的推力，此时进油口处的压力变化能最直接地反映出这种需求，设置在供油回路中的第一压力传感器53检测到这种压力变化;同时安装在回油端上的第一压力传感器53也能检测到这种压力变化，并作为辅助判断油缸工作是否正常。当两个第一压力传感器53检测出油缸的液压油压力超出预设范围后，将信号传递至控制模块72中，控制系统根据这些压力数据控制往复油缸51改变珩磨范围，由全行程珩磨变为在该阻力增大范围内反复珩磨，直至两个第一压力传感器53的数据恢复到原本预设的范围误差内后，再恢复为全行程珩磨。通过这种方式，机床能够自动适应工件内径的不一致，避免了珩磨头轴线发生偏摆，从而提高了珩磨精度。
[0024]作为一种优选的方案，当珩磨头3行进至工件内壁出现硬质点的位置时，珩磨头3受到的阻力突然增大，由于硬质点的位置一般不会按照工件内孔壁均匀分布，而是会随机出现，此时珩磨头3受到的阻力会破坏原本珩磨头3的平衡状态，进而使两侧的两个往复油缸51提供的推力出现偏差，进而导致两个第一压力传感器53所收集到的压力数据出现波动，当波动超出预设范围后，第一压力传感器53会将信号发送至控制模块72中，控制系统根据这些压力数据控制往复油缸51改变珩磨范围，由全行程珩磨变为在该阻力波动范围内反复珩磨。
[0025]实施例二：
如图1~5示意了本申请的一种大型龙门珩磨机床，为了双动力同步驱动提高稳定性，本申请的珩磨机构由对称布置的两个往复油缸51进行驱动，这种双动力同步驱动的方式在大型立式珩磨的应用场景下展现出了更强的稳定性。两个往复油缸51分别位于主轴旋转机构1的两侧，能够同步提供足够的推力，确保主轴旋转机构1、连杆机构2以及大孔径珩磨头3在移动过程中的稳定性。此外，由于设置了两个第一压力传感器53，当连杆机构2发生偏摆时，两个传感器收集到的压力数据会出现差异，控制系统可以根据这些差异数据及时预测并修正偏摆情况，从而进一步提高了珩磨的稳定性和精度。
[0026]实施例三：
如图1~5示意了本申请的一种大型龙门珩磨机床，为了保压释放式进给技术提升硬质点处的珩磨精度，本申请的大型龙门珩磨机床还包括保压释放式进给模块7，该模块包括液压系统71、控制模块72、液压控制阀73和保压模块74。在加工过程中，当珩磨头3遇到硬质点或工件形状变化导致加工阻力增加时，第一压力传感器53会检测到压力的变化并将信号传递给控制模块72。控制模块72采用PID控制算法，PID控制算法作为常用的控制算法，可以根据压力偏差，快速、准确地调整液压系统71中进出油的流量，根据预设的压力范围自动调整液压控制阀73的开度，以减少往复油缸51活塞杆的进给速度并保持压力恒定，进而控制珩磨头中顶杆相较于扩张机构的进给量，使顶杆与遇到硬质点部位时，不持续对扩张机构施加压力，实现稳定的保压效果。
[0027]同时，保压模块74采用液压保压或机械保压的任意一种方式，确保在压力恒定的情况下进行反复珩磨。这种方式能够保护珩磨头3不发生塑性形变，同时提高硬质点处的珩磨精度。
[0028]进一步地，液压保压可在液压油缸的进油口和出油口设置相应的保压回路，机械保压可采用在珩磨头的顶杆与扩张机构处增设弹簧，通过弹簧的预紧力提供扩张力，并利用弹簧的弹性变形来适应压力变化。上述液压保压与机械保压属于现有技术，在此不进行赘述。
[0029]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。
说明书附图(5)
声明：
“大型龙门珩磨机床” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：银川市恒益达机械有限公司
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