CN109604642A - 一种轴类零件自动加工装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴类零件自动加工装置及方法，加工装置的特征是：车床的主轴上固定有夹具，车床的主轴通过主轴伺服电机驱动，车床的主轴的侧部固定有转速传感器，主轴伺服电机通过变频器控制，车床的左右偏移通过车床驱动，刀架的进给通过刀架进给伺服电机驱动，刀架的前部固定有刀具，刀具的后部固定有车削力传感器，车床的下部固定有车床位置传感器，刀架的下部固定有刀架位置传感器。加工方法是：选择胚料和刀具，规划车削轨迹，选择初始车削转速；通过编码器将车削过程进行编码；按规划的车削方式进行车削；数据采集，并将数据实时传输至车床控制器；主轴转速调整，车削轨迹进行实时纠偏。本发明具有控制精度高的优点，实现精准控制。

Description

一种轴类零件自动加工装置及方法
技术领域
本发明属于零件精加工技术领域，具体涉及一种轴类零件自动加工装置及方法。
背景技术
机械制造业是国民经济的重要组成部分，是推动经济增长的主要动力。它的发展水平是衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志。从古至今，由于人们的生存、生活需要，社会发展的需要以及探索先进可续技术的需要，甚至战争等的需要，这就决定了机械制造必定由低级到高级，由粗糙到精密，由幼稚到成熟的发展过程。近几十年来，人类社会进入了一个高速发展的阶段，人们对机械制造业的要求飞速提高，这集中体现在高精度零件的广泛应用等方面上。因为由于科学技术的发展，产品的结构变得越来越复杂，功能越来越多，这就决定其组成零件必须满足它所需的精度要求，这是实现它运行的基本条件。
轴类零件在机械结构中起传动、连接等重要作用，它作为机械行业中不可或缺的部分首当其冲，而轴的加工一直是一个工艺难题，如何提高车削轴的质量成为当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种轴类零件自动加工装置及方法。
一种轴类零件自动加工装置，包括车床控制器、主轴伺服电机、偏移伺服电机、刀架进给伺服电机、车床、刀架，其特征在于：所述车床的主轴上固定有夹具，所述车床的主轴通过主轴伺服电机驱动，车床的主轴的侧部固定有转速传感器，所述主轴伺服电机通过变频器控制，所述车床的左右偏移通过车床驱动，所述刀架的进给通过刀架进给伺服电机驱动，所述刀架的前部固定有刀具，所述刀具的后部固定有车削力传感器，所述车床的下部固定有车床位置传感器，所述刀架的下部固定有刀架位置传感器，所述车床位置传感器、刀架位置传感器、转速传感器、车削力传感器与车床控制器的信号输入端相连接，所述车床控制器的驱动信号输出端与变频器、主轴伺服电机、偏移伺服电机、刀架进给伺服电机相连接。
优选地，所述车床控制器与编码器通信连接。
一种轴类零件自动加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据轴的形状选择合适的胚料和刀具，规划车削轨迹，为车床选择初始车削转速；
S2、将车削轨迹分解为车床、刀架的位移，通过编码器将车削过程进行编码；
S3、固定胚料和刀具，开启车床和刀架，车床、刀架按规划的车削方式进行车削；
S4、转速传感器实时采集车床主轴的转速，车削力传感器传感器实时采集刀具与胚料之间的车削力，车床位置传感器、刀架位置传感器实时采集车床、刀架的实时位置，并将数据实时传输至车床控制器；
S5、车床控制器根据车削力的大小对主轴的转速进行实时调整，根据车床、刀架的实时位置对车削轨迹进行实时纠偏。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过伺服电机对整个车削过程进行位移控制，具有控制精度高的优点；同时，通过转速传感器、车削力传感器实时采集车削数据，通过位置传感器，实时采集车床和刀具的位置，从而实现精准控制。
附图说明
图1为本发明一种轴类零件自动加工装置的结构示意图。
图中，1、主轴伺服电机，2、车床，3、偏移伺服电机，4、编码器，5、车床位置传感器，6、转速传感器，7、夹具，8、刀具，9、车削力传感器，10、刀架位置传感器，11、刀架，12、刀架进给伺服电机，13、车床控制器。
具体实施方式
参见图1，一种轴类零件自动加工装置，包括车床控制器13、主轴伺服电机1、偏移伺服电机3、刀架进给伺服电机12、车床2、刀架11，其特征在于：所述车床2的主轴上固定有夹具7，所述车床2的主轴通过主轴伺服电机1驱动，车床2的主轴的侧部固定有转速传感器6，所述主轴伺服电机1通过变频器控制，所述车床2的左右偏移通过车床23驱动，所述刀架11的进给通过刀架进给伺服电机12驱动，所述刀架11的前部固定有刀具8，所述刀具8的后部固定有车削力传感器9，所述车床2的下部固定有车床位置传感器5，所述刀架11的下部固定有刀架位置传感器10，所述车床位置传感器5、刀架位置传感器10、转速传感器6、车削力传感器9与车床控制器13的信号输入端相连接，所述车床控制器13的驱动信号输出端与变频器、主轴伺服电机1、偏移伺服电机3、刀架进给伺服电机12相连接。
优选地，所述车床控制器13与编码器4通信连接。
一种轴类零件自动加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据轴的形状选择合适的胚料和刀具，规划车削轨迹，为车床2选择初始车削转速；
S2、将车削轨迹分解为车床2、刀架12的位移，通过编码器4将车削过程进行编码；
S3、固定胚料和刀具，开启车床2和刀架12，车床2、刀架12按规划的车削方式进行车削；
S4、转速传感器6实时采集车床2主轴的转速，车削力传感器9传感器实时采集刀具与胚料之间的车削力，车床位置传感器5、刀架位置传感器10实时采集车床2、刀架12的实时位置，并将数据实时传输至车床控制器13；
S5、车床控制器13根据车削力的大小对主轴4的转速进行实时调整，根据车床2、刀架12的实时位置对车削轨迹进行实时纠偏。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种轴类零件自动加工装置，包括车床控制器（13）、主轴伺服电机（1）、偏移伺服电机（3）、刀架进给伺服电机（12）、车床（2）、刀架（11），其特征在于：所述车床（2）的主轴上固定有夹具（7），所述车床（2）的主轴通过主轴伺服电机（1）驱动，车床（2）的主轴的侧部固定有转速传感器（6），所述主轴伺服电机（1）通过变频器控制，所述车床（2）的左右偏移通过车床（2）（3）驱动，所述刀架（11）的进给通过刀架进给伺服电机（12）驱动，所述刀架（11）的前部固定有刀具（8），所述刀具（8）的后部固定有车削力传感器（9），所述车床（2）的下部固定有车床位置传感器（5），所述刀架（11）的下部固定有刀架位置传感器（10），所述车床位置传感器（5）、刀架位置传感器（10）、转速传感器（6）、车削力传感器（9）与车床控制器（13）的信号输入端相连接，所述车床控制器（13）的驱动信号输出端与变频器、主轴伺服电机（1）、偏移伺服电机（3）、刀架进给伺服电机（12）相连接。
2.如权利要求1所述的一种轴类零件自动加工装置，其特征在于：所述车床控制器（13）与编码器（4）通信连接。
3.一种如权利要求1所述的一种轴类零件自动加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据轴的形状选择合适的胚料和刀具，规划车削轨迹，为车床（2）选择初始车削转速；
S2、将车削轨迹分解为车床（2）、刀架（12）的位移，通过编码器（4）将车削过程进行编码；
S3、固定胚料和刀具，开启车床（2）和刀架（12），车床（2）、刀架（12）按规划的车削方式进行车削；
S4、转速传感器（6）实时采集车床（2）主轴的转速，车削力传感器（9）传感器实时采集刀具与胚料之间的车削力，车床位置传感器（5）、刀架位置传感器（10）实时采集车床（2）、刀架（12）的实时位置，并将数据实时传输至车床控制器（13）；
S5、车床控制器（13）根据车削力的大小对主轴（4）的转速进行实时调整，根据车床（2）、刀架（12）的实时位置对车削轨迹进行实时纠偏。
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