CN106078360A - 一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床 - Google Patents

一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，属于数控机床技术领域，包括主机系统、编程系统、驱动系统、多状态夹具系统、冷却系统和数控系统，多状态夹具系统包括支撑系统、连接转换系统、若干定位系统和若干压板系统，定位系统包括第一定位系统、第二定位系统和第三定位系统，压板系统包括第一压板系统、第二压板系统和第三压板系统，第一定位系统与第一压板系统连接，第二定位系统与第二压板系统连接，第三定位系统与第三压板系统连接。本发明操作方便、生产成本低、效率高、能够有效减少夹具更换频率及时间。

Description

一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床
技术领域
本发明涉及一种数控机床，特别是涉及一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，属于数控机床技术领域。
背景技术
夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具，从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具，例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等，其中机床夹具最为常见，常简称为夹具，在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好、定位、夹牢或夹紧，夹具通常由定位元件以确定工件在夹具中的正确位置、夹紧装置、对刀引导元件以确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向、分度装置以使工件在一次安装中能完成数个工位的加工、连接元件以及夹具体或夹具底座等组成。
机床(英文名称：machine tool)是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
如今数控机床功能集成度越来越高，包括刀库、转台、交换台、自动上下料装置的机床已经成为未来的发展趋势。但这些装置的控制以及状态显示是电气调试的重点工作之一，现有技术中，数控机床加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3～5倍；机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
国外一些著名机床厂家，如西门子这些厂家提供了专业的服务，但是对于国内厂家，无论是服务支持还是投资成本来说，实现顶屏软件的开发和应用都具有较大困难。数控机床是一种集机、电、液于一体的现代机电加工设备。由于数控技术本身的复杂性，加上数控控机床机械加工工艺的多样性和加工零件的复杂性，使数控系统的规格、种类差异极大，控制参数复杂，因此，一旦数控机床发生故障，对其进行故障诊断和维修将是一项专业性很强的工作，很多时候需要依靠生产厂家的支持才能解决，这就导致故障机床经常得不到及时的维修，延长了机床的故障停机时间，降低了机床的效率。
在现有技术中，每一次加工多种产品，由于产品类型、型号不同，在更换时，需要先将夹持上一种产品的夹具取下，然后再重新安装下一步需要加工产品的夹具，安装了夹具以后，还需要重新调整坐标及对刀等工序，随着市场的不断发展，市场上对于小排量多品种的产品需求量越来越大，然而，现有技术在产品加工时，特别是对产品进行夹持时存在换产次数频繁、操作繁琐、生产效率低等问题，导致人力物力的大量浪费。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决现有技术数控机床存在的上述问题，提供一种操作方便、生产成本低、效率高、能够有效减少夹具更换频率及时间的含有多状态工件加工夹具系统的数控机床。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，包括主机系统、编程系统、驱动系统、多状态夹具系统、冷却系统和数控系统，所述编程系统、所述驱动系统、所述多状态夹具系统、所述冷却系统及所述数控系统均与所述主机系统连接，所述多状态夹具系统与所述驱动系统连接，所述多状态夹具系统包括支撑系统、连接转换系统、若干定位系统和若干压板系统，所述连接转换系统与所述支撑系统连接，若干所述定位系统均与所述连接转换系统连接。
作为一种优选方案，所述数控系统用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述驱动系统用于数控机床执行驱动，所述冷却系统用于对数控机床进行冷却，所述编程系统用于对主机系统进行编程。
作为一种优选方案，所述定位系统包括第一定位系统、第二定位系统和第三定位系统，所述压板系统包括第一压板系统、第二压板系统和第三压板系统，所述第一定位系统与所述第一压板系统连接，所述第二定位系统与所述第二压板系统连接，所述第三定位系统与所述第三压板系统连接。
作为一种优选方案，所述驱动系统包括主轴驱动系统、进给系统、主轴电机和进给电机，所述驱动系统通过电气或电液伺服系统实现所述主轴电机和所述进给电机的驱动，当所述进给系统和所述进给电机联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工，所述主轴驱动系统与所述主轴电机连接，所述主轴电机与所述进给电机连接，所述进给电机与所述进给系统连接。
作为一种优选方案，所述冷却系统包括冷却液泵、冷却液箱和冷却液，所述冷却液设置在所述冷却液箱内，所述冷却液泵也设置在所述冷却液箱内，所述冷却液泵还与一冷却液泵控制系统连接，所述冷却液泵控制系统用于控制所述冷却液泵。
作为一种优选方案，所述冷却液箱上还设有冷却液供给系统和冷却液停止系统，所述冷却液供给系统用于为所述冷却液箱供给冷却液，所述冷却液停止系统用于控制所述冷却液箱的冷却液的停止。
作为一种优选方案，所述冷却液箱内还设有一检测系统，所述检测系统内设有一磨削检测模块和一冷却液容量检测模块，所述磨削检测模块用于检测磨削的含量，所述冷却液容量检测模块用于检测冷却液箱内的冷却液含量。
作为一种优选方案，所述冷却系统还包括一声光报警装置，所述声光报警装置与所述冷却液箱连接，所述声光报警装置用于在所述冷却液箱出现异常时发出声音和闪光提示。
作为一种优选方案，所述数控系统包括印刷电路板、CRT显示器、输出系统、操作系统和存储系统，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述印刷电路板分别与所述CRT显示器、所述输出系统、所述操作系统及所述存储系统连接。
本发明的有益技术效果：本发明设计的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，操作方便、生产成本低、效率高、能够有效减少夹具更换频率及时间，解决了现有技术对产品进行夹持时存在换产次数频繁、操作繁琐、生产效率低等问题，导致人力物力的大量浪费，本发明根据产品类型，将加工尺寸类似或者同一系列的产品划分到一类，根据加工部位的不同，将加工尺寸类似或者同一系列的产品的夹具设计成一体，加工时可以根据产品的不同数量需求，编制程序，夹具只需一次安装和对刀，就可以实现加工，既可以多种产品同时加工，也可以单独加工其中的一种产品，大大缩减了调试时间和调试人员，有效减少夹具更换频率及时间。
附图说明
图1为本发明含有多状态工件加工夹具系统的数控机床整体示意图；
图2为本发明驱动系统示意图；
图3为本发明多状态夹具系统示意图；
图4为本发明冷却系统示意图；
图5为本发明数控系统示意图。
图中：100-主机系统，200-编程系统，300-驱动系统，400-多状态夹具系统，500-冷却系统，600-数控系统，301-主轴电机，302-主轴驱动系统，303-进给电机，304-进给系统，401-支撑系统，402-连接转换系统，403-第一定位系统，404-第一压板系统，405-第二定位系统，406-第二压板系统，407-第三定位系统，408-第三压板系统，501-冷却液泵，502-冷却液箱，503-检测系统，504-冷却液供给系统，505-冷却液，506-冷却液停止系统，507-冷却液泵控制系统，601-印刷电路板，602-CRT显示器，603-输出系统，604-操作系统，605-存储系统。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图3所示，一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，包括主机系统100、编程系统200、驱动系统300、多状态夹具系统400、冷却系统500和数控系统600，所述编程系统200、所述驱动系统300、所述多状态夹具系统400、所述冷却系统500及所述数控系统600均与所述主机系统100连接，所述多状态夹具系统400与所述驱动系统300连接，所述多状态夹具系统400包括支撑系统401、连接转换系统402、若干定位系统和若干压板系统，所述连接转换系统402与所述支撑系统401连接，若干所述定位系统均与所述连接转换系统402连接，所述数控系统600用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述驱动系统300用于数控机床执行驱动，所述冷却系统500用于对数控机床进行冷却，所述编程系统200用于对主机系统100进行编程。
如图3所示，作为本实施例的一种优选方案，所述定位系统包括第一定位系统403、第二定位系统405和第三定位系统407，所述压板系统包括第一压板系统404、第二压板系统406和第三压板系统408，所述第一定位系统403与所述第一压板系统404连接，所述第二定位系统405与所述第二压板系统406连接，所述第三定位系统407与所述第三压板系统408连接。
如图2所示，作为本实施例的一种优选方案，所述驱动系统300包括主轴驱动系统302、进给系统304、主轴电机301和进给电机303，所述驱动系统300通过电气或电液伺服系统实现所述主轴电机301和所述进给电机303的驱动，当所述进给系统304和所述进给电机303联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工，所述主轴驱动系统302与所述主轴电机301连接，所述主轴电机301与所述进给电机303连接，所述进给电机303与所述进给系统304连接。
如图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述冷却系统500包括冷却液泵501、冷却液箱502和冷却液505，所述冷却液505设置在所述冷却液箱502内，所述冷却液泵501也设置在所述冷却液箱502内，所述冷却液泵501还与一冷却液泵控制系统507连接，所述冷却液泵控制系统507用于控制所述冷却液泵501，所述冷却液箱502上还设有冷却液供给系统504和冷却液停止系统506，所述冷却液供给系统504用于为所述冷却液箱502供给冷却液505，所述冷却液停止系统506用于控制所述冷却液箱502的冷却液505的停止。
如图4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述冷却液箱502内还设有一检测系统503，所述检测系统503内设有一磨削检测模块和一冷却液505容量检测模块，所述磨削检测模块用于检测磨削的含量，所述冷却液505容量检测模块用于检测冷却液箱502内的冷却液505含量，所述冷却系统500还包括一声光报警装置，所述声光报警装置与所述冷却液箱502连接，所述声光报警装置用于在所述冷却液箱502出现异常时发出声音和闪光提示。
如图5所示，作为本实施例的一种优选方案，所述数控系统600包括印刷电路板601、CRT显示器602、输出系统603、操作系统604和存储系统605，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述印刷电路板601分别与所述CRT显示器602、所述输出系统603、所述操作系统604及所述存储系统605连接。
综上所述，本发明设计的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，操作方便、生产成本低、效率高、能够有效减少夹具更换频率及时间，解决了现有技术对产品进行夹持时存在换产次数频繁、操作繁琐、生产效率低等问题，导致人力物力的大量浪费，本发明根据产品类型，将加工尺寸类似或者同一系列的产品划分到一类，根据加工部位的不同，将加工尺寸类似或者同一系列的产品的夹具设计成一体，加工时可以根据产品的不同数量需求，编制程序，夹具只需一次安装和对刀，就可以实现加工，既可以多种产品同时加工，也可以单独加工其中的一种产品，大大缩减了调试时间和调试人员，有效减少夹具更换频率及时间。
以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：包括主机系统(100)、编程系统(200)、驱动系统(300)、多状态夹具系统(400)、冷却系统(500)和数控系统(600)，所述编程系统(200)、所述驱动系统(300)、所述多状态夹具系统(400)、所述冷却系统(500)及所述数控系统(600)均与所述主机系统(100)连接，所述多状态夹具系统(400)与所述驱动系统(300)连接，所述多状态夹具系统(400)包括支撑系统(401)、连接转换系统(402)、若干定位系统和若干压板系统，所述连接转换系统(402)与所述支撑系统(401)连接，若干所述定位系统均与所述连接转换系统(402)连接。
2.根据权利要求1所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述数控系统(600)用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述驱动系统(300)用于数控机床执行驱动，所述冷却系统(500)用于对数控机床进行冷却，所述编程系统(200)用于对主机系统(100)进行编程。
3.根据权利要求2所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述定位系统包括第一定位系统(403)、第二定位系统(405)和第三定位系统(407)，所述压板系统包括第一压板系统(404)、第二压板系统(406)和第三压板系统(408)，所述第一定位系统(403)与所述第一压板系统(404)连接，所述第二定位系统(405)与所述第二压板系统(406)连接，所述第三定位系统(407)与所述第三压板系统(408)连接。
4.根据权利要求2所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述驱动系统(300)包括主轴驱动系统(302)、进给系统(304)、主轴电机(301)和进给电机(303)，所述驱动系统(300)通过电气或电液伺服系统实现所述主轴电机(301)和所述进给电机(303)的驱动，当所述进给系统(304)和所述进给电机(303)联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工，所述主轴驱动系统(302)与所述主轴电机(301)连接，所述主轴电机(301)与所述进给电机(303)连接，所述进给电机(303)与所述进给系统(304)连接。
5.根据权利要求2所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述冷却系统(500)包括冷却液泵(501)、冷却液箱(502)和冷却液(505)，所述冷却液(505)设置在所述冷却液箱(502)内，所述冷却液泵(501)也设置在所述冷却液箱(502)内，所述冷却液泵(501)还与一冷却液泵控制系统(507)连接，所述冷却液泵控制系统(507)用于控制所述冷却液泵(501)。
6.根据权利要求5所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述冷却液箱(502)上还设有冷却液供给系统(504)和冷却液停止系统(506)，所述冷却液供给系统(504)用于为所述冷却液箱(502)供给冷却液(505)，所述冷却液停止系统(506)用于控制所述冷却液箱(502)的冷却液(505)的停止。
7.根据权利要求6所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述冷却液箱(502)内还设有一检测系统(503)，所述检测系统(503)内设有一磨削检测模块和一冷却液(505)容量检测模块，所述磨削检测模块用于检测磨削的含量，所述冷却液(505)容量检测模块用于检测冷却液箱(502)内的冷却液(505)含量。
8.根据权利要求7所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述冷却系统(500)还包括一声光报警装置，所述声光报警装置与所述冷却液箱(502)连接，所述声光报警装置用于在所述冷却液箱(502)出现异常时发出声音和闪光提示。
9.根据权利要求1所述的一种含有多状态工件加工夹具系统的数控机床，其特征在于：所述数控系统(600)包括印刷电路板(601)、CRT显示器(602)、输出系统(603)、操作系统(604)和存储系统(605)，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能，所述印刷电路板(601)分别与所述CRT显示器(602)、所述输出系统(603)、所述操作系统(604)及所述存储系统(605)连接。
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