CN104001939A - 一种智能凸轮数控车床及其控制系统 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种智能凸轮数控车床及其控制系统，该凸轮数控车床包括机床床身、机床动力部分、侧面动力装置、机床外壳、数控触摸屏、PLC控制系统、伺服驱动器、电气控制电路板。机床动力由PLC指令伺服电动主机，经过同步带带动传动轴，然后由同步带，经1：2变比带动机床主轴、由气动阀门开关锁紧弹簧夹头、带动材料旋转到可以用侧面动力装置部分加工的角度，然后刹车停止不动、或是旋转到随意角度、或是高速旋转，让机床自身的刀具、或是侧面加装的工具对材料的所有工序的完整加工，解决了现有机床只能加工工件的部分工序的问题，不需要第二次加工即可完成所有加工工序。

Description

一种智能凸轮数控车床及其控制系统
技术领域
本发明属于数控车床领域，尤其涉及一种智能凸轮数控车床及其控制系统。
背景技术
在现有的市场的自动凸轮车床。只能利用自身纵向五组刀具进行车削，而不能在任意侧边倒角、钻孔、攻牙、铣米字槽、侧铣扁形、及铣多方型等。必须将材料进行车胚，将胚件拿下再用钻床倒角、钻孔、攻牙机攻牙、铣床铣槽。铣床铣扁位、铣多边形等、这种加工方式不仅劳动强度大、加工效率低、一致性也差、加工精度不能保证、不适应现在的高精度零件的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能凸轮数控车床及其控制系统，旨在解决现有的凸轮车床劳动强度大、加工效率低、一致性差、加工精度不能保证、不适应现在的高精度零件的生产的问题。
本发明是这样实现的，一种智能凸轮数控车包括机床床身、机床动力部分、侧面动力装置、机床外壳、数控触摸屏、PLC控制系统、伺服驱动器、电气控制电路板；
所述的机床动力部分包括伺服电动机、同步皮带、传动轴、传感器、编码器、气动阀门开关夹；
所述的侧面动力装置包括驱动纵动杆旋转的纵动轴伺服电动机、移动纵动杆齿轮箱的凸轮伺服电动机、机座、凸轮轴、第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、上升下降传动杠杆、前后推动传动杠杆、纵动齿轮箱、齿轮箱座、齿轮、齿轮传动轴、链条、纵动轴、纵动轴回位调节杆、第一凸轮传感器、第二凸轮传感器、齿轮箱高度调整螺丝；
侧面动力装置在机座上面安装可调位置的齿轮箱座，在齿轮箱座上利用高精密直线轨道安装可调上下位置的纵动齿轮箱； 
在齿轮箱上安装驱动纵动轴旋转的纵动轴伺服电动机，由链条带动齿轮传动轴，再由齿轮传动轴上的大齿轮以1：2变比带动下面个中空带键销的小齿轮同时旋转，以带键销槽的纵动轴穿过小齿轮同时转动；
机座下面大的凸出部分安装凸轮轴、凸轮轴上面安装第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、第一凸轮传感器、移动纵动杆的凸轮伺服电动机，由凸轮伺服电动机驱动第一凸轮，由于第一凸轮旋转致使前后推动传动杠杆摆动、再推动旋转的纵动轴，使安装在纵动轴上的工具对材料进行钻孔、倒角、攻牙、铣平面等工序，由凸轮伺服电动机驱动第二凸轮、第三凸轮旋转，致使上升下降传动杠杆推举纵动齿轮箱、致使纵动轴上下移动，以每个纵动轴分别对材料进行加工，完成所有的加工工序。
进一步，所述的机床动力部分由PLC指令伺服电动主机、经过同步皮带带动传动轴、然后由同步皮带经1：2变比带动机床主轴、由气动阀门开关夹锁紧弹簧夹头、带动材料旋转到可以用侧面动力装置部分加工的角度，然后刹车停止不动、或是旋转到随意角度、或是高速旋转，让机床自身的刀具、或是侧面加装的工具对材料的所有工序的完整加工。
效果汇总
本发明由数控触摸屏以预先设置的加工工艺路线、可调整的加工参数、以及传感器和编码器控制PLC、再由PLC控制伺服电动机动作，解决了现有机床只能加工工件的部分工序的问题，不需要第二次加工即可完成所有加工工序。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能凸轮数控车床的结构示意图；
图中：1、伺服电动机；2、同步皮带；3、传动轴；4、传感器；5、编码器；6、气动阀门开关夹；7、纵动轴伺服电动机；8、凸轮伺服电动机；9、机座；10、凸轮轴；11-1、第一凸轮；11-2、第二凸轮；11-3、第三凸轮；12、上升下降传动杠杆；13、前后推动传动杠杆；14、纵动齿轮箱；15、齿轮箱座；16、齿轮；17、齿轮传动轴；18、链条；19、纵动轴；20、纵动轴回位调节杆；21、第一凸轮传感器；22、第二凸轮传感器；23、齿轮箱高度调整螺丝；24、数控触摸屏；25、机床主轴；26、机床车刀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明的智能凸轮数控车床的结构，如图所示，本发明是这样实现的，一种智能凸轮数控车包括机床床身、机床动力部分、侧面动力装置、机床外壳、数控触摸屏24、PLC控制系统、伺服驱动器、电气控制电路板；
所述的机床动力部分包括伺服电动机1、同步皮带2、传动轴3、传感器4、编码器5、气动阀门开关夹6；
所述的侧面动力装置包括驱动纵动杆旋转的纵动轴伺服电动机7、移动纵动杆齿轮箱的凸轮伺服电动机8、机座9、凸轮轴10、第一凸轮11-1、第二凸轮11-2、第三凸轮11-3、上升下降传动杠杆12、前后推动传动杠杆13、纵动齿轮箱14、齿轮箱座15、齿轮16、齿轮传动轴17、链条18、纵动轴19、纵动轴回位调节杆20、第一凸轮传感器21、第二凸轮传感器22、齿轮箱高度调整螺丝23；
侧面动力装置在机座9上面安装可调位置的齿轮箱座15，在齿轮箱座15上利用高精密直线轨道安装可调上下位置的纵动齿轮箱14； 
在齿轮箱15上安装驱动纵动轴旋转的纵动轴伺服电动机7，由链条18带动齿轮传动轴17，再由齿轮传动轴17上的大齿轮以1：2变比带动下面3个中空带键销的小齿轮同时旋转，以带键销槽的纵动,19穿过小齿轮同时转动；
机座9下面大的凸出部分安装凸轮轴10、凸轮轴10上面安装第一凸轮11-1、第二凸轮11-2、第三凸轮11-3、第一凸轮传感器21、移动纵动杆的凸轮伺服电动机8，由凸轮伺服电动机8驱动第一凸轮11-1，由于第一凸轮11-1旋转致使前后推动传动杠杆13摆动、再推动旋转的纵动轴19，使安装在纵动轴19上的工具对材料进行钻孔、倒角、攻牙、铣平面等工序，由凸轮伺服电动机8驱动第二凸轮11-2、第三凸轮11-3旋转，致使上升下降传动杠杆12推举纵动齿轮箱14、致使纵动轴19上下移动，以每个纵动轴19分别对材料进行加工，完成所有的加工工序。
所述车床由数控触摸屏以预先设置的加工工艺路线、可调整的加工参数、以及传感器和编码器控制PLC、再由PLC 控制伺服电动机的一种数控凸轮车床。 
机床动力部分由PLC指令伺服电动主机1、经过同步皮带2带动传动轴3、然后由同步皮带2经1：2变比带动机床主轴25、由气动阀门开关夹6锁紧弹簧夹头、带动材料旋转到可以用侧面动力装置部分加工的角度，然后刹车停止不动、或是旋转到随意角度、或是高速旋转，让机床自身的刀具、或是侧面加装的工具对材料的所有工序的完整加工。
本发明的工作流程如下：
1、利用伺服电动机1经过同步皮带2带动传动轴3，利用传动轴3经过同步皮带2带动机床主轴26，由机床主轴25带动被加工的材料旋转，从而使加工的材料能旋转或是旋转到任意角度，让机床的纵动轴19和机床车刀26对材料进行车、钻、磨、铣、等加工。 
2、利用纵动轴伺服电动机7经链条18和齿轮16对纵动轴19传动，使其旋转，利用凸轮伺服电动机8传动上升下降凸轮，再由上升下降传动杠杆12推举纵动齿轮箱14，从而使纵动,19上下移动 。
3、利用凸轮伺服电动机8传动前后推动凸轮，再由前后推动传动杠杆13推动纵动轴19，从而使纵动轴19上安装的工具对材料进行加工。
本发明由数控触摸屏以预先设置的加工工艺路线、可调整的加工参数、以及传感器和编码器控制PLC、再由PLC控制伺服电动机动作，解决了现有机床只能加工工件的部分工序的问题，不需要第二次加工即可完成所有加工工序。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种智能凸轮数控车床及其控制系统，其特征在于，所述的智能凸轮数控车床及其控制系统包括机床床身、机床动力部分、侧面动力装置、机床外壳、数控触摸屏、PLC控制系统、伺服驱动器、电气控制电路板；
所述的机床动力部分包括伺服电动机、同步皮带、传动轴、传感器、编码器、气动阀门开关夹；
所述的侧面动力装置包括驱动纵动杆旋转的纵动轴伺服电动机、移动纵动杆齿轮箱的凸轮伺服电动机、机座、凸轮轴、第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、上升下降传动杠杆、前后推动传动杠杆、纵动齿轮箱、齿轮箱座、齿轮、齿轮传动轴、链条、纵动轴、纵动轴回位调节杆、第一凸轮传感器、第二凸轮传感器、齿轮箱高度调整螺丝；
侧面动力装置在机座上面安装可调位置的齿轮箱座，在齿轮箱座上利用高精密直线轨道安装可调上下位置的纵动齿轮箱； 
在齿轮箱上安装驱动纵动轴旋转的纵动轴伺服电动机，由链条带动齿轮传动轴，再由齿轮传动轴上的大齿轮以1：2变比带动下面个中空带键销的小齿轮同时旋转，以带键销槽的纵动轴穿过小齿轮同时转动；
机座下面大的凸出部分安装凸轮轴、凸轮轴上面安装第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、第一凸轮传感器、移动纵动杆的凸轮伺服电动机，由凸轮伺服电动机驱动第一凸轮，由于第一凸轮旋转致使前后推动传动杠杆摆动、再推动旋转的纵动轴，使安装在纵动轴上的工具对材料进行钻孔、倒角、攻牙、铣平面的工序，由凸轮伺服电动机驱动第二凸轮、第三凸轮旋转，致使上升下降传动杠杆推举纵动齿轮箱、致使纵动轴上下移动，以每个纵动轴分别对材料进行加工，完成所有的加工工序。
2.如权利要求1所述的智能凸轮数控车床及其控制系统，其特征在于，所述的机床动力部分由PLC指令伺服电动主机、经过同步皮带带动传动轴、然后由同步皮带经1：2变比带动机床主轴、由气动阀门开关夹锁紧弹簧夹头、带动材料旋转到可以用侧面动力装置部分加工的角度，然后刹车停止不动、或是旋转到随意角度、或是高速旋转，让机床自身的刀具、或是侧面加装的工具对材料的所有工序的完整加工。
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