CN102756135B - 数控自动车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动车床技术领域，尤其涉及一种数控自动车床，其包括床身、主轴箱，主轴箱设置有主轴孔、主轴，主轴孔相对的位置设置有轴座，轴座设置有用于钻孔或攻牙的工作轴，轴座侧面设置有凸轮轴，还包括控制芯片、存储器、驱动电机，驱动电机包括变频电机、第一伺服电机、第二伺服电机，变频电机驱动连接主轴，第一伺服电机驱动连接凸轮轴，第二伺服电机驱动连接工作轴，本发明结构科学，控制芯片分别控制凸轮轴、主轴、攻牙轴的转速，改变其中部分转轴的转速后，与现有的自动车床相比，可以将工件加工成不同的产品，本发明可以采用更多的配合方式，既保留了自动车床自动加工、一次加工成型等优点，也提高自动车床的加工能力。

Description

数控自动车床

技术领域

本发明涉及自动车床技术领域，特别是涉及一种数控自动车床。

背景技术

自动车床是一种高性能、高精度、低噪音的自动加工设备，其通过凸轮控制加工程序，具有自动加工、自动送料、复杂零件一次加工成型、加工精度准确可靠、生产效率高等优点。在现有技术中，自动车床设置有多把刀具，通过凸轮控制刀具及工件，多把刀具可以同时进行加工，凸轮每转动一个回转即完成一个加工过程，加工效率非常高，远高于一般的数控车床。

上述控制方式虽然提高了自动车床的加工效率，但是限制了自动车床的加工能力。自动车床的电动机的输出端经变速后驱动凸轮轴、主轴、攻牙轴，攻牙轴设置有离合器，该离合器由凸轮轴控制，从而使刀具与工件相互配合，完成加工作业，例如攻牙时，离合器吸合，攻牙轴与主轴相向运动，攻牙轴的转速为主轴的1.2倍，攻牙轴进行攻牙，攻牙到位时，离合器刹车，攻牙轴锁止，在主轴的反作用力下攻牙轴回退，攻牙完成。其配合方式是相对固定的，不能调整主轴、攻牙轴的转速比例，从而不能根据加工要求选择合适的攻牙速度。再如，工件不同工位的加工要求是不一样的，有的工位要求效率较高需要快速加工，有的工位要求精度较高需要慢速加工，现有的凸轮轴在转动时，不同角度的转速是相同的，而现有的凸轮轴在转动时，不同角度的转速是相同的，不能调节各工位的加工速度。可见，现有的自动车床由于机械传动较多，各部位调节复杂且极为不便，调节范围小，限制了自动车床的加工能力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种数控自动车床，其结构科学，通过控制芯片分别控制凸轮轴、主轴、攻牙轴的转速，使其可以采用更多的配合方式，提高自动车床的加工能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控自动车床，其包括床身、主轴箱，所述主轴箱设置于所述床身，所述主轴箱设置有主轴孔、主轴，所述主轴穿设于所述主轴孔，所述主轴孔相对的位置设置有轴座，所述轴座设置有用于钻孔或攻牙的工作轴，所述轴座侧面设置有凸轮轴，还包括控制芯片、存储器、驱动电机，所述驱动电机包括变频电机、第一伺服电机、第二伺服电机，所述变频电机驱动连接所述主轴，所述第一伺服电机驱动连接所述凸轮轴，所述第二伺服电机驱动连接所述工作轴，所述控制芯片分别与所述驱动电机电连接，所述驱动电机分别与所述床身固定连接。

所述床身还设置有控制面板，所述控制面板设置有手动/自动选择开关、控制按钮，所述控制按钮包括启动按钮、停止按钮、攻牙按钮、凸轮轴按钮、攻牙开关按钮，所述手动/自动选择开关、控制按钮分别与所述控制芯片电连接。

所述控制面板还设置有指示表盘，所述指示表盘包括凸轮轴转速表盘、主轴转速表盘，所述指示表盘与所述控制芯片电连接。

所述第一伺服电机通过变速箱驱动连接所述凸轮轴，所述变速箱内设置有传动齿轮，所述第一伺服电机的输出端驱动连接所述传动齿轮的输入端，所述传动齿轮的输出端驱动连接所述凸轮轴，所述变速箱外设置有第一手轮，所述第一手轮的输出端驱动连接所述传动齿轮的输入端。

所述控制面板还设置有第二手轮，所述第二手轮与所述控制芯片电连接。

所述控制按钮还包括手轮倍率转换按钮。

所述指示表盘还包括有手轮倍率表盘。

所述控制面板还设置有触摸屏，所述触摸屏与所述控制芯片的输入输出接口电连接。

所述控制面板设置有指示灯，所述指示灯包括照明指示灯、油泵指示灯、攻牙指示灯、凸轮轴指示灯、手轮转换指示灯，所述指示灯与所述控制芯片电连接。

本发明的有益效果是：一种数控自动车床，包括床身、主轴箱，所述主轴箱设置于所述床身，所述主轴箱设置有主轴孔、主轴，所述主轴穿设于所述主轴孔，所述主轴孔相对的位置设置有轴座，所述轴座设置有用于钻孔或攻牙的工作轴，所述轴座侧面设置有凸轮轴，还包括控制芯片、存储器、驱动电机，所述驱动电机包括变频电机、第一伺服电机、第二伺服电机，所述变频电机驱动连接所述主轴，所述第一伺服电机驱动连接所述凸轮轴，所述第二伺服电机驱动连接所述工作轴，所述控制芯片分别与所述驱动电机电连接，所述驱动电机分别与所述床身固定连接，本发明结构科学，控制芯片分别控制凸轮轴、主轴、攻牙轴的转速，改变其中部分转轴的转速后，与现有的自动车床相比，可以将工件加工成不同的产品，本发明可以采用更多的配合方式，既保留了自动车床自动加工、一次加工成型等优点，也提高自动车床的加工能力。

附图说明

图1是本发明的数控自动车床的结构示意图。

图2是本发明的轴座和第二伺服电机的结构示意图。

图3是本发明的变速箱和第一伺服电机的结构示意图。

图4是图3的分解示意图。

图5是本发明的数控自动车床的原理方框图。

图6是本发明的数控自动车床的控制面板的结构示意图。

附图标记说明：

1——床身                          2——主轴箱

21——主轴孔                     3——轴座

31——工作轴                     4——凸轮轴

41——变速箱                     42——传动齿轮

43——第一手轮                 5——控制芯片

6——存储器                      7——驱动电机

71——变频电机                 72——第一伺服电机

73——第二伺服电机            8——控制面板

81——手动/自动选择开关     82——控制按钮

83——指示表盘                  84——第二手轮

85——触摸屏                     86——指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。

如图1至图6所示，本实施例的数控自动车床，包括床身1、主轴箱2（图中只画出一部分），所述主轴箱2设置于所述床身1，所述主轴箱2设置有主轴孔21、主轴（图中没有画出），所述主轴穿设于所述主轴孔21，所述主轴孔21相对的位置设置有轴座3，所述轴座3设置有用于钻孔或攻牙的工作轴31，所述轴座3侧面设置有凸轮轴4，还包括控制芯片5、存储器6、驱动电机7，所述驱动电机7包括变频电机71、第一伺服电机72、第二伺服电机73，所述变频电机71驱动连接所述主轴，所述第一伺服电机72驱动连接所述凸轮轴4，所述第二伺服电机73驱动连接所述工作轴31，所述控制芯片5分别与所述驱动电机7电连接，所述驱动电机7分别与所述床身1固定连接。本发明结构科学，控制芯片5分别控制凸轮轴4、主轴、攻牙轴（工作轴31）的转速，改变其中部分转轴的转速后，与现有的自动车床相比，可以将工件加工成不同的产品，例如，在主轴、攻牙轴转速不变的情况下，使凸轮轴4在转动一周时，精度要求不高，需要快速加工的部分转速加快，而精度要求较高，需要慢速加工的部分转速减慢，从而改变了自动车床的加工特性，使得其可以兼顾效率、质量。又例如，改变主轴、攻牙轴之间的转速比例，可以加工不同的螺纹，攻牙更准确更稳定。上述功能通过现有的自动车床是无法实现的。本发明可以采用更多的配合方式，既保留了自动车床自动加工、一次加工成型等优点，也提高自动车床的加工能力。

其中，所述床身1还设置有控制面板8，控制面板8与床身1固定连接，图1中没有画出控制面板8。通过控制面板8对数控自动车床进行控制，控制更加方便。本发明的数控自动车床有两种控制方式，分别是是自动、手动，所述控制面板8设置有手动/自动选择开关81、控制按钮82，所述控制按钮82包括启动按钮、停止按钮、攻牙按钮、凸轮轴按钮、攻牙开关按钮，所述手动/自动选择开关81、控制按钮82分别与所述控制芯片5电连接，当进行自动控制时，数控自动车床根据控制芯片5预设的指令进行控制，当进行手动控制时，可以手动按下控制按钮82进行控制，通过手动控制，可以分别控制凸轮轴4、攻牙轴（工作轴31）及主轴的运动，从而进行调节。

进一步的，所述控制面板8还设置有指示表盘83，通过指示表盘83可以查看数控自动车床的运行情况，所述指示表盘83包括凸轮轴转速表盘、主轴转速表盘，所述指示表盘83与所述控制芯片5电连接。

进一步的，如图2所示，第二伺服电机73驱动连接所述工作轴31，第二伺服电机73的输出端与变速装置的输入端连接，变速装置的输出端通过齿轮驱动工作轴31，工作轴31的前端可设置钻头或攻牙刀具。在图1中，第二伺服电机73设置于床身1内。

进一步的，如图3、图4所示，所述第一伺服电机72通过变速箱41驱动连接所述凸轮轴4，所述变速箱41内设置有传动齿轮42，所述第一伺服电机72的输出端驱动连接所述传动齿轮42的输入端，所述传动齿轮42的输出端驱动连接所述凸轮轴4，所述变速箱41外设置有第一手轮43，所述第一手轮43的输出端驱动连接所述传动齿轮42的输入端，通过第一手轮43可以手动驱动凸轮轴4转动，在调试产品时可转动第一手轮43传动凸轮轴4，实现手动微调，既方便又精确。

进一步的，所述控制面板8还设置有第二手轮84，所述第二手轮84与所述控制芯片5电连接，控制芯片5根据第二手轮84的转动情况，控制第一伺服电机72转动，从而驱动凸轮轴4转动。

进一步的，所述控制按钮82还包括手轮倍率转换按钮，手轮倍率转换按钮与控制新片5电连接，通过手轮倍率转换按钮可以调整第二手轮84与凸轮轴4或第一伺服电机72的转动比例。

进一步的，所述指示表盘83还包括有手轮倍率表盘。

进一步的，所述控制面板8还设置有触摸屏85，所述触摸屏85与所述控制芯片5的输入输出接口电连接，通过触摸屏85可以对控制芯片5的参数进行设定。

进一步的，所述控制面板设置有指示灯86，所述指示灯86包括照明指示灯、油泵指示灯、攻牙指示灯、凸轮轴指示灯、手轮转换指示灯，所述指示灯与所述控制芯片电连接，指示灯86可以与相应的控制按钮82设置在一起，即指示灯86为设置于控制按钮82的中间的LED灯，当按下控制按钮82时，指示灯86发光。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种数控自动车床，包括床身（1）、主轴箱（2），所述主轴箱（2）设置于所述床身（1），所述主轴箱（2）设置有主轴孔（21）、主轴，所述主轴穿设于所述主轴孔（21），所述主轴孔（21）相对的位置设置有轴座（3），所述轴座（3）设置有用于钻孔或攻牙的工作轴（31），所述轴座（3）侧面设置有凸轮轴（4），其特征在于：还包括控制芯片（5）、存储器（6）、驱动电机（7），所述驱动电机（7）包括变频电机（71）、第一伺服电机（72）、第二伺服电机（73），所述变频电机（71）驱动连接所述主轴，所述第一伺服电机（72）驱动连接所述凸轮轴（4），所述第二伺服电机（73）驱动连接所述工作轴（31），所述控制芯片（5）分别与所述驱动电机（7）电连接，所述驱动电机（7）分别与所述床身（1）固定连接；所述第一伺服电机（72）通过变速箱（41）驱动连接所述凸轮轴（4），所述变速箱（41）内设置有传动齿轮（42），所述第一伺服电机（72）的输出端驱动连接所述传动齿轮（42）的输入端，所述传动齿轮（42）的输出端驱动连接所述凸轮轴（4），所述变速箱（41）外设置有第一手轮（43），所述第一手轮（43）的输出端驱动连接所述传动齿轮（42）的输入端。

2.根据权利要求1所述的数控自动车床，其特征在于：所述床身（1）还设置有控制面板（8），所述控制面板（8）设置有手动/自动选择开关（81）、控制按钮（82），所述控制按钮（82）包括启动按钮、停止按钮、攻牙按钮、凸轮轴按钮、攻牙开关按钮，所述手动/自动选择开关（81）、控制按钮（82）分别与所述控制芯片（5）电连接。

3.根据权利要求2所述的数控自动车床，其特征在于：所述控制面板（8）还设置有指示表盘（83），所述指示表盘（83）包括凸轮轴转速表盘、主轴转速表盘，所述指示表盘（83）与所述控制芯片（5）电连接。

4.根据权利要求3所述的数控自动车床，其特征在于：所述控制面板（8）还设置有第二手轮（84），所述第二手轮（84）与所述控制芯片（5）电连接。

5.根据权利要求4所述的数控自动车床，其特征在于：所述控制按钮（82）还包括手轮倍率转换按钮。

6.根据权利要求5所述的数控自动车床，其特征在于：所述指示表盘（83）还包括有手轮倍率表盘。

7.根据权利要求6所述的数控自动车床，其特征在于：所述控制面板（8）还设置有触摸屏（85），所述触摸屏（85）与所述控制芯片（5）的输入输出接口电连接。

8.根据权利要求7所述的数控自动车床，其特征在于：所述控制面板设置有指示灯（86），所述指示灯（86）包括照明指示灯、油泵指示灯、攻牙指示灯、凸轮轴指示灯、手轮转换指示灯，所述指示灯与所述控制芯片电连接。