本发明涉及粉末冶金领域，尤其是涉及一种用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统。
背景技术：
现如今随着金属切削加工的快速发展，精密硬质合金刀具的使用量越来越大，对精密硬质合金刀具的生产效率和成本要求也随之提高。目前精密硬质合金刀具均采用粉末冶金成型的方式制造毛胚，而成品刀具仍需要通过磨削等精密加工的方式制造。要提高磨削等精密加工的效率，必须保证刀具毛胚的余量在一定范围内足够小，因此要求刀具在粉末冶金成型的批量生产过程中具有较好的精度稳定性。
此外，由于粉末冶金工艺的特点，要求零件压制成型后，上模与下模分离前需要有持续一段时间的保压工作，且上模和下模分离时，需要分离过程中缓慢均匀释放压力，否则零件表面由于应力释放过快，会出现崩损等缺陷，理论上这就要求数控系统对压机的力与位移进行精确的控制。
目前市面上仍缺少关于精密硬质合金刀具粉末冶金压机的力位控制方案。本发明的用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统，同时使用压力传感器与光栅尺，通过对力与位移的控制，实现精密硬质合金刀具的粉末冶金成型，其可靠性好，稳定性强，在粉末冶金行业有明显优势。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统。
本发明的技术方案为：包括下导向套、上模、上导向套、立柱、两组光栅尺和三个力传感器，三个力传感器安装在上模与上导向套之间，用于检测伺服压力机的压力；立柱和上导向套之间设置有一组光栅尺，立柱和下导向套之间设置有另一组光栅尺。
作为上述方案的优选，所述三个力传感器是沿着圆周均匀分布安装的，其受力更均匀，检测数值更准确，三个力传感器的信号均输入到数控系统中。
作为上述方案的优选，所述两组光栅尺互相配合，用于检测上模和下模的实际位移，两组光栅尺的信号都输入到数控系统中。
本发明的有益效果在于：在压机上同时使用压力传感器与光栅尺，实现对力与位移的精确控制。即在零件压制成型后，上模与下模分离前会持续有一段时间的保压过程，且上模和下模分离前的过程中，可控制上模缓慢均匀释放压力，尤其适用于精密硬质合金刀具的粉末冶金成型，其可靠性好，稳定性强。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的控制流程图；
图2为本发明的结构示意图
图中符号说明
1-力传感器；2-上模；3-上导向套；4-立柱；5-光栅尺；6-下导向套。
具体实施方式
如图1-2所示，介绍一种具体实施方式采用的技术方案：包括下导向套6、上模2、上导向套3、立柱4、两组光栅尺5和三个力传感器1，三个力传感器1安装在上模2与上导向套3之间，用于检测伺服压力机的压力；立柱4和上导向套3之间设置有一组光栅尺5，立柱4和下导向套6之间设置有另一组光栅尺5。使用时，由数控系统向伺服驱动器发出控制信号，从而通过伺服驱动器控制伺服电机的输出轴旋转（旋转量则通过编码器反馈给伺服驱动器以及数控系统），此后，伺服电机的输出轴将直接带动滚珠丝杆旋转，从而驱使上模运动，而上模动作时的位移量将被光栅尺所识别、且上模工作时收到的压力将被压力传感器所识别，最终可使得数控系统收集到上模的实际位置以及实时压力。
三个力传感器1是沿着圆周均匀分布安装的，其受力更均匀，检测数值更准确，三个力传感器1的信号均输入到数控系统中。
两组光栅尺5互相配合，用于检测上模3和下模3的实际位移，两组光栅尺5的信号都输入到数控系统中。
下面简述一下本发明的工作原理：在零件压制成型后，数控系统通过采集力传感器1的数据和光栅尺5的数据，保持上模和下模的位置不变，同时控制压机以一定数值的压力保持一段时间，即控制压机进行保压工作；后续，数控系统在上模和下模分离前的过程中，采集力传感器1的数据，控制上模缓慢均匀释放压力，同时通过采集光栅尺5的数据，保持释放力的过程中上模和下模的位置不变；最终，当压力完全释放后，上模和下模正式开始分离。
需要强调的是：以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统，其特征在于，包括下导向套（6）、上模（2）、上导向套（3）、立柱（4）、两组光栅尺（5）和三个力传感器（1），三个力传感器（1）安装在上模（2）与上导向套（3）之间，用于检测伺服压力机的压力；立柱（4）和上导向套（3）之间设置有一组光栅尺（5），立柱（4）和下导向套（6）之间设置有另一组光栅尺（5）。
2.根据权利要求1所述的一种用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统，其特征在于，所述三个力传感器（1）是沿着圆周均匀分布安装的，其受力更均匀，检测数值更准确，三个力传感器（1）的信号均输入到数控系统中。
3.根据权利要求1所述的一种用于硬质合金刀具精密伺服压力机的力位控制系统，其特征在于，所述两组光栅尺（5）互相配合，用于检测上模（3）和下模（3）的实际位移，两组光栅尺（5）的信号都输入到数控系统中。
技术总结