CN201489722U - 用于教学的数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于教学的数控机床，包括：机械本体，适于加工工件；驱动机构，与机械本体连接，适于驱动机械本体运动；安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机，其与驱动机构连接，适于控制驱动机构运动；触摸屏显示器，与计算机主机连接；控制面板，与计算机主机连接。本实用新型可在一台机床上进行多套数控系统的教学，可以在不改变任何硬件的情况下增加无限套数控系统界面，避免购买多台不同数控系统的数控机床，设备成本明显降低；而学生只需在一台机床上就可以学习多套数控系统，较纯软件式的仿真系统具有更高的真实性。

Description

用于教学的数控机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种用于教学的数控机床。

背景技术

数控机床在机加工中应用越来越广泛，而目前大多学校和数控加工培训机构采用的培训设备都是普通的数控机床或者电脑仿真软件。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：普通的数控机床的设置都是一台机床只有一套数控系统，不同的数控系统操作方法和编程指令均不相同，如果想针对两套或两套以上的数控系统进行教学，那么就必须购买两台或者更多的机床，加大了成本，而且需要有足够大的放置机床的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于教学的数控机床，以解决在一台机床上只能用一套数控系统教学的问题。

在本实用新型的实施例中，提供了一种用于教学的数控机床，包括：机械本体，适于加工工件；驱动机构，与机械本体连接，适于驱动机械本体运动；安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机，其与驱动机构连接(例如，通过运动控制卡和I/O接口板与驱动机构电连接)，适于控制驱动机构运动；触摸屏显示器，与计算机主机连接；控制面板，与计算机主机连接。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：运动控制卡，设置在计算机主机内。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：I/O接口板，连接运动控制卡与驱动机构。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：辅助装置，连接于I/O接口板上。

优选地，机械本体为微缩的适宜放置在课桌上进行操作的机械本体。

优选地，驱动机构包括主轴驱动器及其电机、进给轴驱动器及其电机。

优选地，辅助装置包括照明设备、冷却设备。

优选地，触摸屏显示器为液晶显示屏。

优选地，触摸屏显示器和控制面板固定在一起，触摸屏显示器的屏面和控制面板的操作面的夹角大于90度。

优选地，驱动机构具有与机械本体相适配的结构。

因为根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机，其与驱动机构连接；触摸屏显示器，与计算机主机连接；通过触摸屏显示器可以模拟不同数控系统的MDI面板(手动数据输入面板)，进行加工代码的编辑和系统参数的设置，因此实用新型在更换数控程序的时候同时无需更换MDI面板，只要通过触摸屏显示器将具有各种特色的MDI面板模拟出来就可以。触摸屏显示器控制计算机主机能够运行至少两套数控系统控制程序，控制驱动机构，驱动机构再驱动机械本体加工工件，由于采用了触摸显示屏，每套数控系统专用的MDI面板就集成到了显示屏上面，当更换不同的数控系统来控制机床运行时，就不用再去更换MDI面板，直接就能在显示屏上显示出各种的按键并可进行触控操作从而解决了在一台机床上只能用一套数控系统教学的问题，达到了在一台机床上使用至少两套不同的数控系统教学的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床的结构；以及

图2示意性地示出了根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床的框架图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床的结构。如图1所示，本实施例的用于教学的数控机床的类型为铣床，其包括：机械本体10，适于加工工件50；驱动机构，与机械本体10连接，适于驱动机械本体运动10；安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机20，其与驱动机构连接，适于控制驱动机构运动；触摸屏显示器40，简称触摸屏40，与计算机主机20连接；控制面板30，与计算机主机20连接。

机械本体10，在本实施例中包括铣床的床身部分、主轴和进给轴，设置在课桌60的桌面上。机械本体10设有刀头13，用于加工工件50。

驱动机构，主要为电机，用于驱动主轴和进给轴。

安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机20通常为普通的工业计算机，设置在机械本体10外，在本实施例中，计算机主机20设置在课桌60的桌面下。计算机主机20作为教学数控机床的控制及数据处理的核心设备，采用的工业电脑作为主机，保证其稳定运行。

计算机主机20(简称为主机)设有至少两套数控系统控制程序，而针对每一套控制程序都设有相应的显示界面和操作界面，而且可以在不改变任何硬件的情况下增加无限套数控系统界面，能对控制程序进行升级。由于采用了触摸显示屏，每套数控系统专用的MDI面板就集成到了显示屏上面，当更换不同的数控系统来控制机床运行时，就不用再去更换MDI面板，直接就能在显示屏上显示出各种的按键并可进行触控操作，主机内安装的数控系统数量越多，数控系统的性价比就越高。每套控制程序的操作界面及操作方式分别与目前市场上几套主流数控系统相同，均执行相同的工艺规范，且可兼容标准G代码，使用Mastercam、UG等软件生成的加工程序能被本数控系统直接调用。

触摸屏显示器40，在本实施例中，设置在课桌60的桌面上。触摸屏显示器40除用来显示工件坐标、加工代码等传统机床需要显示的内容外，还显示具有多个按键的手动编辑输入面板，并且按键是可以用手指触摸操作的。在本实施例中，触摸屏显示器40左边为数控加工信息显示界面，右边为手动编辑输入界面，即模拟不同数控系统的MDI面板的界面，通过触摸屏显示器可以模拟不同数控系统的MDI面板(手动数据输入面板)，进行加工代码的编辑和系统参数的设置，以及界面的切换，因此实用新型在更换数控程序的时候同时无需更换MDI面板，只要通过触摸屏显示器将具有各种特色的MDI面板模拟出来就可以。通过触摸屏显示器可以控制计算机主机能够运行至少两套数控系统控制程序。

触摸屏显示器40采用红外触摸原理，保证了触摸的精度和抗干扰能力；采用钢化玻璃作为触摸面板，能有效防止使用中的划伤和砸伤；触摸屏显示器40的显示屏可以采用19时宽屏LCD，保证有足够的显示面积来同时显示数控加工信息和MDI触控面板。

控制面板30，在本实施例中，设置在课桌60的桌面上，其上设有按钮、控制开关、指示灯等部件。

因为根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机，其与驱动机构连接；触摸屏显示器，与计算机主机连接；所以通过触摸屏显示器可以输入控制信号，控制计算机主机能够运行至少两套数控系统控制程序，驱动驱动机构，驱动机构再驱动机械本体加工工件，由于采用了触摸显示屏，每套数控系统专用的MDI面板就集成到了显示屏上面，当更换不同的数控系统来控制机床运行时，就不用再去更换MDI面板，直接就能在显示屏上显示出各种的按键并可进行触控操作从而解决了在一台机床上只能用一套数控系统教学的问题，达到了在一台机床上使用至少两套不同的数控系统教学的效果。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：运动控制卡，设置在计算机主机20内。运动控制卡根据主机及控制系统的信号来控制驱动机构的动作。运动控制卡与计算机主机20相连，其核心为DSP数字信号处理器。在计算机主机20的ISA槽中直接插入运动控制卡，而运动控制卡再通过I/O接口板与外部连接。运动控制卡主要用来进行运动数据的运算，根据主机及控制系统的信号控制驱动机构作相应的运动。这样的设置实现了运动控制卡的模块化操作，便于维修与替换。当然，运动控制卡，还可以设置在计算机主机20外，只不过这样设置不如设置在计算机主机20内简单方便。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：I/O接口板，连接运动控制卡与驱动机构。这样的设置便于驱动机构与运动控制卡的连接，而且拆卸方便。

优选地，用于教学的数控机床，还包括：辅助装置，连接于I/O接口板上。辅助装置包括冷却设备、照明设备等。

优选地，机械本体为微缩的适宜放置在课桌上进行操作的机械本体。这种结构与现有的数控机床结构并无实质性差别，只是按照一定比例进行微缩，微缩后可以放在课桌上进行操作。所述微缩是指以课桌为支撑平面，把进行工业生产用的机床的机械本体按照相应比例缩小，以便适宜放置在课桌上进行操作。

此处，课桌的长度方向尺寸一般为2000mm以下，宽度方向尺寸一般为1000mm以下，根据不同种类的机床，课桌的尺寸有所不同，例如，对于用于教学的数控车床，课桌的长宽尺寸分别为：1500mm左右*600mm左右；对于用于教学的数控铣床，课桌的长宽尺寸分别为：1200mm左右*700mm左右。因此，机械本体的尺寸与上述尺寸的课桌相适应，而且课桌还要留出触摸屏显示器40以及控制面板30的空间，所以机械本体的尺寸一般不超过上述尺寸。当然，根据实际情况，课桌的尺寸不局限于上述数值。优选地，驱动机构具有与机械本体相适配的结构。驱动机构也按照一定比例进行微缩，微缩后用于教学的数控机床可以放在课桌上进行操作。

优选地，驱动机构包括主轴驱动器及其电机、进给轴驱动器及其电机。主轴驱动器，例如可以选用主轴变频器，这样，运行效果会更好，当然，还可以选用其他种类的驱动器。

优选地，辅助装置包括照明设备、冷却设备。这样，便于更好的观察和教学。

优选地，如图1所示，触摸屏显示器40和控制面板30固定在一起，触摸屏显示器40的屏面和控制面板30的操作面的夹角小于270度。这样便于同时观察和控制触摸屏显示器40和控制面板30。一般情况下，触摸屏显示器40的屏面和控制面板30的操作面的夹角小于180度。本实用新型实施例中，触摸屏显示器40的屏面和控制面板30的操作面的夹角大于90度小于180度。

图2示意性地示出了根据本实用新型实施例的用于教学的数控机床的框架图。如图2所示，本实用新型教学数控机床在工作时，使用者运行系统程序，会出现数控系统选择的界面，根据需要选择了数控系统后，程序进入相应的数控系统。使用者在操作界面进行操作产生的操作信号通过I/O接口板传给运动控制卡，信号经过运动控制卡运算后再通过I/O接口板来控制机床的驱动机构作相应的运动，从而实现数控加工。从I/O接口板输出的信号可以控制驱动机构进给轴各自的电机的速度、位置，主轴电机的转速，照明设备、冷却设备的启闭。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述实施例实现了如下技术效果：本实用新型在一台用于教学的数控机床上安装了至少两套数控系统控制程序，每套程序都能独立运行，只需在触摸屏上轻轻一按，就可以选择不同的数控系统，系统间的切换方便快捷，且操作方法与目前实际应用中的几种主流控制系统一致，可在一台用于教学的数控机床上进行多套数控系统的教学，避免了购买多台不同控制系统的数控机床，而且，本实用新型的设备体积小，可放置在课桌上，节省教室空间；学生只需在一台用于教学的数控机床上就可以学习多套控制系统，学完后就能操作工厂里安装了相应数控系统的数控机床，教学质量大大提高。另外，相对于采用设置模拟多套系统数控仿真软件的电脑，电脑虽然能运行多套系统数控，但是由于是通过显示屏显示图形来模拟机床的加工过程，所以培训效果比较抽象，学生理解起来较为困难，因而，本实用新型非常直观，教学效果较好。因此本实用新型非常适合教学培训机构使用。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于教学的数控机床，其特征在于，包括：

机械本体，适于加工工件；

驱动机构，与所述机械本体连接，适于驱动所述机械本体运动；

安装有至少两套数控系统控制程序的计算机主机，其与所述驱动机构连接，适于控制所述驱动机构运动；

触摸屏显示器，与所述计算机主机连接；

控制面板，与所述计算机主机连接。

2.根据权利要求1所述的用于教学的数控机床，其特征在于，还包括：

运动控制卡，设置在所述计算机主机内。

3.根据权利要求2所述的用于教学的数控机床，其特征在于，还包括：

I/O接口板，连接所述运动控制卡与所述驱动机构。

4.根据权利要求3所述的用于教学的数控机床，其特征在于，还包括：

辅助装置，连接于所述I/O接口板上。

5.根据权利要求1所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述机械本体为微缩的适宜放置在课桌上进行操作的机械本体。

6.根据权利要求1所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述驱动机构包括主轴驱动器及其电机、进给轴驱动器及其电机。

7.根据权利要求4所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述辅助装置包括照明设备、冷却设备。

8.根据权利要求1所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述触摸屏显示器为带触摸功能的液晶显示器。

9.根据权利要求1所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述触摸屏显示器和所述控制面板固定在一起，所述触摸屏显示器的屏面和所述控制面板的操作面的夹角大于90度。

10.根据权利要求5所述的用于教学的数控机床，其特征在于，

所述驱动机构具有与所述机械本体相适配的结构。

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