CN204537613U - 教学用虚拟数控镗铣机床 - Google Patents

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关颖
陆江
毛明清
何春保
刘佳
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Abstract

一种教学用虚拟数控镗铣机床,它包括通用数控系统和虚拟机床,其特征是虚拟机床中的检测加载伺服电机与通用数控系统中的伺服电机相连,检测加载伺服电机的信号输出入端与驱动器的信号输入端相连,驱动器的信号输出端与信号处理模块的一个信号输入端相连,信号处理模块的另一个信号输入端与采集IO信号模块的信号输出端相连,采集IO信号模块的信号输入端与通用数控系统的IO接口的信号输出端相连,信号处理模块将处理后的信号输送至电脑,经电脑处理后在显示屏进行加工演示。本实用新型成本低、教学效果好,为理论联系实际提供了理想的教学用具。

Description

教学用虚拟数控镗铣机床
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种教学仪器,尤其是一种数控机床教学仪器,具体地说是一种教学用虚拟数控镗铣机床。
背景技术
[0002] 现在数控镗铣床在工业生产加工中应用已非常广泛,一般学校教学还是基本都是用普通数控车床和铣床,但数控镗铣床因场地或资金受限学校很难购买,如果购买学员安全也是很大的隐患,所以现在对数控镗铣床的教学基本停留在书本上,无法实操。
[0003] 为了解决上述问题,急需设计一种主要供院校教学之用的教学虚拟的数控镗铣床。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是针对学校镗铣床教学可能因缺少必要的教学设备而影响教学质量,使学生无法切身感受到镗铣床加工实践,教学与实际脱节严重的问题,设计一种能实际模拟数控镗铣床加工过程的教学用虚拟数控镗铣床。
[0005] 本实用新型的技术方案是:
[0006] 一种教学用虚拟数控镗铣机床,它包括通用数控系统I和虚拟机床2,其特征是所述的虚拟机床2由检测加载伺服电机201、驱动器202、信号处理模块203、电脑204和采集1信号模块205组成,检测加载伺服电机201与通用数控系统I中的伺服电机101相连,检测加载伺服电机201的信号输出入端与驱动器202的信号输入端相连,驱动器202的信号输出端与信号处理模块203的一个信号输入端相连,信号处理模块203的另一个信号输入端与采集1信号模块205的信号输出端相连,采集1信号模块205的信号输入端与通用数控系统I的1接口 102的信号输出端相连,信号处理模块203将处理后的信号输送至电脑204,经电脑处理后在显示屏进行加工演示。
[0007] 所述的检测加载伺服电机201与通用数控系统I中的伺服电机101通过联轴器相连。
[0008] 本实用新型的有益效果:
[0009] 本实用新型解决了现有数控镗铣床教学仅停留在书本教学的问题,使学生能通过虚拟的画面切身感受到整个加工过程,有利于提高教学质量,加深学生对课本理论知识的理解和消化吸收。
[0010] 本实用新型成本低,占地面积小,学校无需购买价格昂贵的镗铣床也能达到相同的教学效果。
附图说明
[0011] 图1是传统实物数控镗铣床与本实用新型的虚数控镗铣床组成框图对照示意图。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0013] 如图1所示。
[0014] 一种教学用虚拟数控镗铣机床,它包括通用数控系统I和虚拟机床2,通用数控系统(镗铣床用)主要由数控系统控制器103、驱动器104、伺服电机101和1接口 102组成,如图1左侧所示,所述的虚拟机床2由检测加载伺服电机201、驱动器202、信号处理模块203、电脑204和采集1信号模块205组成,检测加载伺服电机201与通用数控系统I中的伺服电机101通过联轴器相连,,检测加载伺服电机201的信号输出入端与驱动器202的信号输入端相连,驱动器202的信号输出端与信号处理模块203的一个信号输入端相连,信号处理模块203的另一个信号输入端与采集1信号模块205的信号输出端相连,采集1信号模块205的信号输入端与通用数控系统I的1接口 102的信号输出端相连,信号处理模块203将处理后的信号输送至电脑204,经电脑处理后在显示屏进行加工演示。
[0015] 本实用新型的工作原理是:
[0016] 传统数控镗铣机床是由数控系统控制器将位移指令发给驱动器,经驱动器放大直接驱动伺服电机旋转,带动镗铣机床本体动作,如切削进给;逻辑动作则由数控系统控制器运算,通过1接口采集机床逻辑状态和驱动机床逻辑动作,如换刀等辅助功能。
[0017] 数控镗铣床机床本体一般比较庞大,所以本实用新型采用电脑的三维构造技术虚拟实现。数控系统控制器、驱动器、伺服电机、1接口等部分和真实机床的控制部分完全一致,没有任何区别。通过检测加载伺服电机和驱动器完成对数控系统所驱动的伺服电机进行检测,检测出伺服电机的转速和位置,送入信号处理模块,经解析处理后送入电脑,电脑将根据伺服电机的转速和位置实时驱动三维软件中的虚拟机床进行相对应的动作,动作时会实时计算出对应负载情况,将负载情况下发到信号处理模块,信号处理模块转换处理将负载信号送到驱动器并控制检测加载伺服电机,加载到电脑算出的扭矩。原来机床上的1信号全部虚拟展示在机床相应位置上,实时将数控系统的1接口状态通过采集1信号模块送入信号处理模块,信号处理模块送入电脑。
[0018] 数控系统控制器、驱动器、伺服电机、1接口是机床镗铣床所用通用数控系统,检测加载用伺服电机、驱动器是标准通用型伺服电机,具有并运行在扭矩控制模式。采集1信号模块由CPLD EPM1270和外围接口电路组成。信号处理模块由ARM STM32F103和外围接口电路组成。电脑是标准电脑,需要具有独立显卡,配以虚拟软件运行,实时动态三纵显示键铣床运行。
[0019] 本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种教学用虚拟数控镗铣机床,它包括通用数控系统(I)和虚拟机床(2),其特征是所述的虚拟机床(2)由检测加载伺服电机(201)、驱动器(202)、信号处理模块(203)、电脑(204)和采集1信号模块(205)组成,检测加载伺服电机(201)与通用数控系统(I)中的伺服电机(101)相连,检测加载伺服电机(201)的信号输出端与驱动器(202)的信号输入端相连,驱动器(202)的信号输出端与信号处理模块(203)的一个信号输入端相连,信号处理模块(203)的另一个信号输入端与采集1信号模块(205)的信号输出端相连,采集1信号模块(205)的信号输入端与通用数控系统(I)的1接口(102)的信号输出端相连,信号处理模块(203 )将处理后的信号输送至电脑(204 ),经电脑处理后在显示屏进行加工演示。
2.根据权利要求1所述的教学用虚拟数控镗铣机床,其特征是所述的检测加载伺服电机(201)与通用数控系统(I)中的伺服电机(101)通过联轴器相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109377809A (zh) * 2018-11-28 2019-02-22 哈工大机器人(山东)智能装备研究院 虚实结合的车床使用教学系统及方法

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