本發(fā)明公開了一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設(shè)備及控制方法，包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)、絕對(duì)式光電脈沖編碼器、底座、垂直支架、Z軸升降絲桿導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)、X軸滾珠絲桿導(dǎo)軌、Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌、X軸和Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌的承托框架、X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、主軸電機(jī)、主軸刀具。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝于底座上，工件固定于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，Z軸升降絲桿導(dǎo)軌安裝于垂直支架上，Z軸電機(jī)與Z軸絲桿相連，Z軸絲桿上的滑塊與承托框架相連，X軸滾珠絲桿導(dǎo)軌與Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌呈十字結(jié)構(gòu)相連，形成十字導(dǎo)軌，主軸電機(jī)通過十字導(dǎo)軌上的滑塊與十字導(dǎo)軌相連，主軸電機(jī)可以在X和Y兩個(gè)坐標(biāo)方向上移動(dòng)。控制系統(tǒng)以STM32F427為核心控制器，通過總線與各伺服驅(qū)動(dòng)器以及絕對(duì)式光電脈沖編碼器的信號(hào)接口板連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設(shè)備及控制方法，屬于專用數(shù)控機(jī)床設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮的壓縮機(jī)，壓縮部件由動(dòng)渦旋盤和靜渦旋盤組成。渦旋盤的線型一般為圓的漸開線，靜動(dòng)渦旋盤在嚙合回旋轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中形成壓縮室，這一機(jī)理最早由法國人寇克絲(Leon Creux)提出的，但由于渦旋盤的加工困難等原因，當(dāng)時(shí)沒得以實(shí)用化，直到近年來，隨著機(jī)加工設(shè)備精度的提高，渦旋壓縮機(jī)獲得了實(shí)際應(yīng)用。

渦旋壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，體積比往復(fù)式小40％，質(zhì)量輕15％；又由于沒有吸氣閥和排氣閥，易損零件少，故渦旋式壓縮機(jī)的運(yùn)行可靠性高。渦旋式壓縮機(jī)即使在高轉(zhuǎn)速下與也保持高效率和高可靠性，其轉(zhuǎn)速可達(dá)13000r/min。

盡管渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)多，但是其主要部件渦旋盤需要高精度的加工設(shè)備，目前一般是在通用的精密數(shù)控加工中心進(jìn)行加工，加工工藝復(fù)雜，加工效率受到限制，制約了它的普遍制造和應(yīng)用。當(dāng)前需要既能夠滿足加工精度，又能夠簡(jiǎn)化加工工藝，提高加工效率的專用的渦旋盤加工設(shè)備，這樣才能進(jìn)一步提高增大渦旋壓縮機(jī)的功率范圍，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設(shè)備及控制方法，以解決現(xiàn)有的技術(shù)中加工工藝復(fù)雜，加工效率受到限制的問題。

一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)、絕對(duì)式光電脈沖編碼器、底座、垂直支架、Z軸絲桿導(dǎo)軌、Z軸電機(jī)、X軸滾珠絲桿導(dǎo)軌、Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌、承托框架、X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、主軸電機(jī)、主軸刀具，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝于底座之上，工件固定于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，所述絕對(duì)式光電脈沖編碼器與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)軸相連，所述Z軸絲桿導(dǎo)軌安裝于所述垂直支架上，所述Z軸電機(jī)與Z軸絲桿相連，Z軸絲桿上的滑塊與承托框架相連，所述承托框架可以沿著Z軸方向上下移動(dòng)，所述X軸滾珠絲桿導(dǎo)軌與所述Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌均安裝于所述的承托框架中，X軸滾珠絲桿導(dǎo)軌與Y軸滾珠絲桿導(dǎo)軌呈十字結(jié)構(gòu)相連接，形成十字導(dǎo)軌，所述主軸電機(jī)通過十字導(dǎo)軌上的滑塊與十字導(dǎo)軌相連，可以在X和Y兩個(gè)坐標(biāo)方向上移動(dòng)，主軸電機(jī)與主軸刀具相連。

優(yōu)選地，X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)均為永磁同步交流伺服電機(jī)。

優(yōu)選地，主軸電機(jī)為三相異步變頻電機(jī)。

一種圓漸開線型渦旋盤精加工專用設(shè)備的控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

X軸伺服驅(qū)動(dòng)器：工作在位置控制模式下，驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)；

Y軸伺服驅(qū)動(dòng)器：工作在位置控制模式下，驅(qū)動(dòng)Y軸電機(jī)；

Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器：工作在位置控制模式下，驅(qū)動(dòng)Z軸電機(jī)；

旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)交流伺服驅(qū)動(dòng)器：工作于速度控制模式下，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)；

主軸變頻器：工作在恒功率控制模式，用于驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)；

絕對(duì)式光電脈沖編碼器及其信號(hào)轉(zhuǎn)換接口板：用于實(shí)時(shí)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)角并傳輸?shù)娇刂破髂K；