CN104985199A - 一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床 - Google Patents

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Abstract

一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床涉及数控机床领域。该机床包括斜轴液压仿形车数控机床机械结构和斜轴液压仿形车数控机床数控系统，其机械结构包括左床腿、右床腿、斜床身、主轴箱、液压尾座、大拖板、数控化改造的Z轴滚珠丝杠副结构、Z轴交流伺服电机、倾斜拖板、数控化改造的X轴滚珠丝杠副结构、X轴交流伺服电机、四工位电动刀架；其数控系统有斜轴操作控制和编程功能，提供九个接口与电源、PC键盘、RS232、X轴脉冲控制、Z轴脉冲控制、主轴控制、手持单元、开关量输入、输出接口连接；本发明具备数控车床功能，适应产品多样化需要，提高加工精度，减少设备投资成本，综合经济效益显著。可推广运用于所有斜轴液压仿形车床数控化改造。

Description

一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其是一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床。
背景技术
当今随着数控机床的快速发展，斜轴液压仿形车床在机械制造业中的加工优势削弱了，将面临被企业淘汰的命运或者是将其数控化改造的两种选择。本申请人考虑为企业节省设备投资成本，决定将斜轴液压仿形车床数控化改造为斜轴液压仿形车数控机床。
由于斜轴液压仿形车床独特的斜轴机械结构、给数控化改造带来困难，目前在国内还没有对斜轴液压仿形车床进行数控化改造成功的案例。
本申请人创造性地设计出一种斜轴液压仿形车床数控化改造技术方案，成功地将斜轴液压仿形车床数控化改造为一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床。
根据检索，国内尚未有与本发明相同的专利申请。
发明内容
针对上述所述，本发明提供一种斜轴液压仿形车床数控化改造技术方案，将斜轴液压仿形车床数控化改造为一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1—图4所示，该一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床包括斜轴液压仿形车数控机床机械结构1和斜轴液压仿形车数控机床数控系统2，所述的斜轴液压仿形车数控机床机械结构1包括左床腿1.1、右床腿1.2、斜床身1.3、主轴箱1.4、液压尾座1.5、大拖板1.6、大拖板1.6里面安装数控化改造的Z轴滚珠丝杠副1.7结构、Z轴滚珠丝杠副1.7左端安装的Z轴交流伺服电机1.8、大拖板1.6上面安装的倾斜拖板1.9、倾斜拖板1.9里面安装的数控化改造的X轴滚珠丝杠副1.10结构、X轴滚珠丝杠副1.10上端安装的X轴交流伺服电机1.11、倾斜拖板下端安装的四工位电动刀架1.12；所述的斜轴液压仿形车数控机床数控系统2是具有斜轴操作控制和编程功能的斜轴液压仿形车数控机床数控系统，该数控系统提供九个接口：电源接口2.1、外接PC键盘接口2.2、RS232接口2.3、X轴脉冲控制接口2.4、Z轴脉冲控制接口2.5、主轴控制接口2.6、手持单元接口2.7、开关量输入接口2.8、开关量输出接口2.9；
所述的数控化改造的Z轴滚珠丝杠副1.7结构包括Z轴滚珠丝杠副1.7、Z轴交流伺服电机1.8、电机座1.13、支撑轴承1.14、中间传动轴1.15、左轴承座1.16、定位轴承组1.17、Z轴螺母座1.18、右轴承座1.19、支撑轴承1.20，所述的Z轴滚珠丝杠副1.7其左端安装定位轴承组1.17、其右端安装支撑轴承1.20、Z轴滚珠丝杠副1.7左端头与中间传动轴1.15右端连接、中间传动轴1.15左端与Z轴交流伺服电机1.8输出端连接；所述的Z轴滚珠丝杠副1.7其螺母固定在Z轴螺母座1.18上；所述的Z轴螺母座1.18安装在大拖板1.6左端；所述的支撑轴承1.20安装在右轴承座1.19上，定位轴承组1.17安装在左轴承座1.16上，左轴承座1.16及右轴承座1.19都固定在斜床身1.3上；所述的中间传动轴1.15左端安装支撑轴承1.14，支撑轴承1.14安装在电机座1.13右端面上；所述的Z轴交流伺服电机1.8固定在电机座1.13左端面上；所述的电机座1.13安装在斜床身1.3的左端；所述的电机座1.13、左轴承座1.16、Z轴螺母座1.18、右轴承座1.19同轴线，并与大拖板1.6导轨平行；
所述的数控化改造的X轴滚珠丝杠副1.10结构包括X轴滚珠丝杠副1.10、X轴交流伺服电机1.11、X轴电机座1.21、X轴定位轴承组1.22、X轴螺母座1.23，所述的X轴滚珠丝杠副1.10其右端安装定位轴承组1.22、其右端头连接X轴交流伺服电机1.11输出端、左端无支撑；所述的X轴滚珠丝杠副1.10其螺母固定在X轴螺母座1.23上；所述的X轴螺母座1.23安装在大拖板1.6上平面；所述的X轴交流伺服电机1.11固定在X轴电机座1.21右端面上、定位轴承组1.22安装在X轴电机座1.21左端面上；所述的X轴电机座1.21安装在倾斜拖板1.9上端；所述的X轴螺母座1.23，X轴电机座1.21同轴线，并与倾斜拖板1.9导轨平行。
所述的斜轴液压仿形车数控机床数控系统2上作有九个接口：所述的电源接口2.1与DC24V开关电源2.10连接；所述的外接PC键盘接口2.2与PC键盘2.11连接，用于通过键盘2.11修改机床PLC程序；所述的RS232接口2.3与计算机2.12连接，用于数控系统2与计算机2.12通讯使用；所述的X轴脉冲控制接口2.4与X轴伺服驱动2.13连接，驱动X轴交流伺服电机1.11；所述的Z轴脉冲控制接口2.5与Z轴伺服驱动2.14连接，驱动Z轴交流伺服电机1.8；所述的主轴控制接口2.6与主轴变频器2.15及主轴编码器2.16连接，提供0-10V模拟电压供主轴变频器2.15调速使用，主轴编码器2.16脉冲通过此接口反馈给数控系统2；所述的手持单元接口2.7与手持脉冲发生器2.17连接，方便机床手动操作；所述的开关量输入接口2.8通过开关按钮与DC24V开关电源2.10连接；所述的开关量输出接口2.9通过继电器再与DC24V开关电源2.10连接，控制机床辅助部件，实现机电一体化控制。
本发明的积极效果是：
①.本发明一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，具有数控车床基本车削功能，解决了受斜轴液压仿形车床原始结构限制，无法将X轴和Z轴变为垂直结构的技术难题。
②.本发明一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，与原始斜轴液压仿形车相比，设备结构简单，自动化程度提高，故障率降低，适应企业产品多样化需要，提高产品加工精度，严格保证产品质量，减少企业设备投资成本，综合经济效益显著。
本发明可广泛推广运用于所有斜轴液压仿形车床数控化改造。
附图说明
图1是本发明的斜轴液压仿形车数控机床机械结构的结构示意图。
图2是本发明数控化改造的Z轴滚珠丝杠副结构的结构示意图。
图3是本发明数控化改造的X轴滚珠丝杠副结构的结构示意图。
图4是本发明的斜轴液压仿形车数控机床数控系统的接口连接图。
具体实施方式
利用附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床包括斜轴液压仿形车数控机床机械结构1和斜轴液压仿形车数控机床数控系统2。
图1所示为本发明的斜轴液压仿形车数控机床机械结构的结构示意图。该一种斜轴液压仿形车数控机床机械结构1包括左床腿1.1、右床腿1.2、斜床身1.3、主轴箱1.4、液压尾座1.5、大拖板1.6、大拖板1.6里面安装数控化改造的Z轴滚珠丝杠副1.7结构、Z轴滚珠丝杠副1.7左端安装Z轴交流伺服电机1.8、大拖板1.6上面安装倾斜拖板1.9、倾斜拖板1.9里面安装数控化改造的X轴滚珠丝杠副1.10结构、X轴滚珠丝杠副1.10上端安装X轴交流伺服电机1.11、倾斜拖板下端安装的四工位电动刀架1.12；
图2所示为本发明数控化改造的Z轴滚珠丝杠副结构的结构示意图。该数控化改造的Z轴滚珠丝杠副1.7结构包括Z轴滚珠丝杠副1.7、Z轴交流伺服电机1.8、电机座1.13、支撑轴承1.14、中间传动轴1.15、左轴承座1.16、定位轴承组1.17、Z轴螺母座1.18、右轴承座1.19、支撑轴承1.20，先在大拖板1.6左端安装Z轴螺母座1.18；在斜床身1.3的左端安装电机座1.13，再依次安装左轴承座1.16、右轴承座1.19，并使电机座1.13、左轴承座1.16、Z轴螺母座1.18、右轴承座1.19同轴线，并与大拖板1.6导轨平行；把Z轴滚珠丝杠副1.7穿入Z轴螺母座1.18中、在Z轴滚珠丝杠副1.7左端安装定位轴承组1.17、在其右端安装支撑轴承1.20；把Z轴滚珠丝杠副1.7的螺母固定在Z轴螺母座1.18上、使定位轴承组1.17安装在左轴承座1.16上、使支撑轴承1.20安装在右轴承座1.19上；把中间传动轴1.15左端安装支撑轴承1.14、支撑轴承1.14安装在电机座1.13右端面上，中间传动轴1.15右端与Z轴滚珠丝杠副1.7左端头连接；把Z轴交流伺服电机1.8固定在电机座1.13左端面上，并使Z轴交流伺服电机1.8输出端与中间传动轴1.15左端连接，则数控化改造的Z轴滚珠丝杠副结构安装完成。
图3所示为本发明数控化改造的X轴滚珠丝杠副结构的结构示意图。该数控化改造的X轴滚珠丝杠副1.10结构包括X轴滚珠丝杠副1.10、X轴交流伺服电机1.11、X轴电机座1.21、X轴定位轴承组1.22、X轴螺母座1.23，先把X轴螺母座1.23安装在大拖板1.6上平面，把X轴电机座1.21安装在倾斜拖板1.9上端，使X轴螺母座1.23，X轴电机座1.21同轴线，并与倾斜拖板1.9导轨平行；把X轴滚珠丝杠副1.10穿入X轴螺母座1.23中，在X轴滚珠丝杠副1.10右端安装定位轴承组1.22；把X轴滚珠丝杠副1.10的螺母固定在X轴螺母座1.23上，把定位轴承组1.22安装在X轴电机座1.21左端面上；再把X轴交流伺服电机1.11固定在X轴电机座1.21右端面上、使X轴交流伺服电机1.11输出端与X轴滚珠丝杠1.10右端头连接，则数控化改造的X轴滚珠丝杠副结构安装完成。
图4是本发明的斜轴液压仿形车数控机床数控系统的接口连接图。该斜轴液压仿形车数控机床数控系统2是具有斜轴操作控制和编程功能的斜轴液压仿形车数控机床数控系统，该数控系统提供九个接口：电源接口2.1用于连接输入系统工作DC24V电源2.10；外接PC键盘接口2.2与PC键盘2.11连接，用于通过键盘2.11修改机床PLC程序；RS232接口2.3与计算机2.12连接，用于数控系统2与计算机2.12通讯使用；X轴脉冲控制接口2.4与 X轴伺服驱动2.13连接，驱动X轴交流伺服电机1.11；Z轴脉冲控制接口2.5与Z轴伺服驱动2.14连接，驱动Z轴交流伺服电机1.8；、主轴控制接口2.6与主轴变频器2.15及主轴编码器2.16连接，提供0-10V模拟电压供主轴变频器2.15调速使用，主轴编码器2.16脉冲通过此接口反馈给数控系统2；手持单元接口2.7与手持脉冲发生器2.17连接，方便机床手动操作；开关量输入接口2.8通过开关按钮与DC24V电源2.10连接，开关量输出接口2.9通过继电器再与DC24V开关电源2.10连接，控制机床辅助部件，实现机电一体化控制，则斜轴液压仿形车数控机床数控系统的接口连接完成。
本发明成功地将斜轴液压仿形车床数控化改造成为一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，具有数控车床基本车削功能，与原始斜轴液压仿形车床相比，设备结构简单，自动化程度提高，故障率降低，适应企业产品多样化需要，提高产品加工精度，严格保证产品质量，减少企业设备投资成本，综合经济效益显著。
本发明可广泛推广运用于所有斜轴液压仿形车床数控化改造。

Claims (4)

1.一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，其特征在于：该一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床包括斜轴液压仿形车数控机床机械结构(1)和斜轴液压仿形车数控机床数控系统(2)，所述的斜轴液压仿形车数控机床机械结构(1)包括左床腿(1.1)、右床腿(1.2)、斜床身(1.3)、主轴箱(1.4)、液压尾座(1.5)、大拖板(1.6)、大拖板(1.6)里面安装数控化改造的Z轴滚珠丝杠副(1.7)结构、Z轴滚珠丝杠副(1.7)左端安装的Z轴交流伺服电机(1.8)、大拖板(1.6)上面安装的倾斜拖板(1.9)、倾斜拖板(1.9)里面安装的数控化改造的X轴滚珠丝杠副(1.10)结构、X轴滚珠丝杠副(1.10)上端安装的X轴交流伺服电机(1.11)、倾斜拖板下端安装的四工位电动刀架(1.12)；所述的斜轴液压仿形车数控机床数控系统(2)是具有斜轴操作控制和编程功能的斜轴液压仿形车数控机床数控系统，该数控系统提供九个接口：电源接口(2.1)、外接PC键盘接口(2.2)、RS232接口(2.3)、X轴脉冲控制接口(2.4)、Z轴脉冲控制接口(2.5)、主轴控制接口(2.6)、手持单元接口(2.7)、开关量输入接口(2.8)、开关量输出接口(2.9)。
2.根据权利要求1所述的一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，其特征在于：所述的数控化改造的Z轴滚珠丝杠副(1.7)结构包括Z轴滚珠丝杠副(1.7)、Z轴交流伺服电机(1.8)、电机座(1.13)、支撑轴承(1.14)、中间传动轴(1.15)、左轴承座(1.16)、定位轴承组(1.17)、Z轴螺母座(1.18)、右轴承座(1.19)、支撑轴承(1.20)，所述的Z轴滚珠丝杠副(1.7)其左端安装定位轴承组(1.17)、其右端安装支撑轴承(1.20)、Z轴滚珠丝杠副(1.7)左端头与中间传动轴(1.15)右端连接、中间传动轴(1.15)左端与Z轴交流伺服电机(1.8)输出端连接；所述的Z轴滚珠丝杠副(1.7)其螺母固定在Z轴螺母座(1.18)上；所述的Z轴螺母座(1.18)安装在大拖板(1.6)左端；所述的支撑轴承(1.20)安装在右轴承座(1.19)上，定位轴承组(1.17)安装在左轴承座(1.16)上，左轴承座(1.16)及右轴承座(1.19)都固定在斜床身(1.3)上；所述的中间传动轴(1.15)左端安装支撑轴承(1.14)，支撑轴承(1.14)安装在电机座(1.13)右端面上；所述的Z轴交流伺服电机(1.8)固定在电机座(1.13)左端面上；所述的电机座(1.13)安装在斜床身(1.3)的左端；所述的电机座(1.13)、左轴承座(1.16)、Z轴螺母座(1.18)、右轴承座(1.19)同轴线，并与大拖板(1.6)导轨平行。
3.根据权利要求1所述的一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，其特征在于：所述的数控化改造的X轴滚珠丝杠副(1.10)结构包括X轴滚珠丝杠副(1.10)、X轴交流伺服电机(1.11)、X轴电机座(1.21)、X轴定位轴承组(1.22)、X轴螺母座(1.23)，所述的X轴滚珠丝杠副(1.10)其右端安装定位轴承组(1.22)、其右端头连接X轴交流伺服电机(1.11)输出端、左端无支撑；所述的X轴滚珠丝杠副(1.10) 其螺母固定在X轴螺母座(1.23)上；所述的X轴螺母座(1.23)安装在大拖板(1.6)上平面；所述的X轴交流伺服电机(1.11)固定在X轴电机座(1.21)右端面上、定位轴承组(1.22)安装在X轴电机座(1.21)左端面上；所述的X轴电机座(1.21)安装在倾斜拖板(1.9)上端；所述的X轴螺母座(1.23)，X轴电机座(1.21)同轴线，并与倾斜拖板(1.9)导轨平行。
4.根据权利要求1所述的一种数控化改造的斜轴液压仿形车数控机床，其特征在于：所述的斜轴液压仿形车数控机床数控系统(2)上作有九个接口：所述的电源接口(2.1)与DC24V开关电源(2.10)连接；所述的外接PC键盘接口(2.2)与PC键盘(2.11)连接，用于通过键盘(2.11)修改机床PLC程序；所述的RS232接口(2.3)与计算机(2.12)连接，用于数控系统(2)与计算机(2.12)通讯使用；所述的X轴脉冲控制接口(2.4)与X轴伺服驱动(2.13)连接，驱动X轴交流伺服电机(1.11)；所述的Z轴脉冲控制接口(2.5)与Z轴伺服驱动(2.14)连接，驱动Z轴交流伺服电机(1.8)；所述的主轴控制接口(2.6)与主轴变频器(2.15)及主轴编码器(2.16)连接，提供0-10V模拟电压供主轴变频器(2.15)调速使用，主轴编码器(2.16)脉冲通过此接口反馈给数控系统(2)；所述的手持单元接口(2.7)与手持脉冲发生器(2.17)连接，方便机床手动操作；所述的开关量输入接口(2.8)通过开关按钮与DC24V开关电源(2.10)连接；所述的开关量输出接口(2.9)通过继电器再与DC24V开关电源(2.10)连接，控制机床辅助部件，实现机电一体化控制。
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