CN210125778U - 一种数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床，包括固定工件的工件座、刀具、对所述工件的待加工面轮廓进行测量的非接触式测量部件、动力部件和控制部件；所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，和/或所述刀具能在动力部件的驱动下相对所述工件座转动；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述数控机床，且均能调节相对于所述工件座的距离；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接。本实用新型的种数控机床，能减少工件加工量，提高工件质量，减少刀具磨损。

Description

一种数控机床

技术领域

本实用新型涉及铸件加工技术，具体涉及一种数控机床。

背景技术

目前铝合金轮圈，也叫铝合金轮毂(以下简称工件)的正面精车采用理论加工线加工，即不论工件的加工余量多少，均车削到规定尺寸，为保证所有毛坯正面均车削到，即需要露出车削面，而不能残留毛坯面，所以所述规定尺寸一般取允许偏差的下限，这样，每个工件的车削量可能都不一样，而且部分加工余量多的工件的车削量很大，而车削量较大会造成工件待加工面毛刺大、表面粗糙度大等质量问题，影响漆膜附着，易产生崩漆废品，还会增加刀具磨损，进一步影响工件的加工质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种数控机床，能够减少工件加工量，提高工件质量，减少刀具磨损。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种数控机床，所述数控机床包括固定工件的工件座、刀具、对所述工件的待加工面轮廓进行测量的非接触式测量部件、动力部件和控制部件；所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，和/或所述刀具能在所述动力部件的驱动下相对所述工件座转动；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述数控机床，且均能调节相对于所述工件座的距离；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接。

上述方案中，所述数控机床还包括刀盘，所述刀盘包括连接机床的连接端和安装刀具的安装端；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述刀盘的安装端，所述刀具和所述非接触式测量部件在所述刀盘的安装端间隔预设距离；所述刀盘能在所述动力部件的驱动下相对于所述工件座移动，所述刀盘、所述刀具分别与所述动力部件连接。

上述方案中，所述工件座包括底盘、定位部件和夹紧部件，所述底盘包括安装于所述数控机床的固定端和容置所述定位部件、所述夹紧部件的装夹端；所述定位部件和所述夹紧部件可拆卸的安装于所述装夹端。

上述方案中，所述定位部件包括插入所述工件的中心孔的芯轴和抵靠所述工件的外侧壁的定位块，所述芯轴的轴线和所述定位块的距离为预设。

上述方案中，所述非接触式测量部件为激光传感器。

本实用新型实施例的种数控机床，所述数控机床包括固定工件的工件座、刀具、对所述工件的待加工面轮廓进行测量的非接触式测量部件、动力部件和控制部件；所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，和/或所述刀具能在动力部件的驱动下相对所述工件座转动；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述数控机床，且均能调节相对于所述工件座的距离；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接；可见，本实用新型实施例的种数控机床，通过对待加工面的轮廓进行测量，并根据测量的数据确定刀具的走刀路线，减少工件加工量，提高工件质量，减少刀具磨损。

本实用新型实施例的其它有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本实用新型实施例的一部分附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例数控车床的外形示意图一(非接触式测量部件在测量)；

图2为本实用新型实施例数控车床的外形示意图二(刀具在切削)；

图3为本实用新型实施例数控车床的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例数控车床的切削加工方法的流程示意图；

图5为本实用新型实施例数控车床中汽车轮圈测量范围的示意图；

图6为图5中A向的示意图；

图7为本实用新型实施例数控车床中刀具进给路线的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在本实用新型实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本实用新型实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。

本实用新型实施例提供了一种数控机床，所述数控机床包括固定工件的工件座、刀具、对所述工件的待加工面轮廓进行测量的非接触式测量部件、动力部件和控制部件；所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，和/或所述刀具能在动力部件的驱动下相对所述工件座转动；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述数控机床，且均能调节相对于所述工件座的距离；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接。

这里，所述数控机床为数控车床的，所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，所述数控机床为数控铣床的，所述刀具能在动力部件的驱动下相对所述工件座转动，如果所述数控机床为加工中心等多功能机床，则两者都能转动。

本实用新型实施例的数控机床，通过对待加工面的轮廓进行测量，并根据测量的数据确定刀具的走刀路线，减少工件加工量，提高工件质量，减少刀具磨损。

在一种实施方式中，所述数控机床还包括刀盘，所述刀盘包括连接机床的连接端和安装刀具的安装端；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述刀盘的安装端，所述刀具和所述非接触式测量部件在所述刀盘的安装端间隔预设距离；所述刀盘能在所述动力部件的驱动下相对于所述工件座移动，所述刀盘、所述刀具分别与所述动力部件连接。刀盘是普通数控机床常用的一种形式，是优选方式，有了刀盘，数控机床可以同时安装多把刀具，通过程序控制换刀，使加工更连续，效率更高。在本实施例中，所述刀盘可以作为非接触式测量部件的安装处，所述非接触式测量部件可以像普通刀具一样安装于刀盘上。

这里，所述刀盘、所述刀具分别与所述动力部件连接，即所述刀具和所述刀盘是相互独立运动的，刀盘是用于调整刀具相对工件座的位置的，即控制切削量的，而刀具是在加工中根据需要转动的，运动是一种切削运动。而本实用新型实施例的动力部件是一种统称，实际上，所述工件座、所述刀盘和所述刀具都有独立的动力部件。

所述刀具和所述非接触式测量部件在所述刀盘的安装端间隔预设距离的目的是：为了使所述非接触式测量部件不影响刀具的切削。

在一种实施方式中，所述工件座包括底盘、定位部件和夹紧部件，所述底盘包括安装于所述数控机床的固定端和容置所述定位部件、所述夹紧部件的装夹端；所述定位部件和所述夹紧部件可拆卸的安装于所述装夹端。这样，能够迅速定位，无需借助其它部件如百分表进行找正，是优选方式。这里的夹紧部件，一般可以是压板。

在一种实施方式中，所述定位部件包括插入所述工件的中心孔的芯轴和抵靠所述工件的外侧壁的定位块，所述芯轴的轴线和所述定位块的距离为预设。这样，定位更准确，是优选方式，所述芯轴的轴线和所述定位块的距离为预设是指：两者的距离是根据工件的尺寸设置的，这样才能更准确定位。

在一种实施方式中，所述非接触式测量部件为激光传感器。激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。选用激光传感器是优选方式，是一种光学传感器，能够理解，也可以是其它传感器，例如可以通过电磁原理测量。

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型；并且，下面描述的实施例，仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，本技术领域的普通技术人员，根据这些实施例，在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种数控车床，所述数控车床用于加工汽车轮圈10；能够理解，本实用新型实施例数控车床的结构和原理，也可以用于其它数控机床，也可以用于加工其它零部件。

如图1、2所示，所述数控机床包括工件座、刀具31、非接触式测量部件、动力部件和控制部件；

所述工件座，用于固定所述汽车轮圈10；

所述刀具31，用于切削所述汽车轮圈10；

所述非接触式测量部件，用于对所述汽车轮圈10的待加工面轮廓进行测量，即采集数据；为了测量的数据更精确，所述非接触式测量部件能调节相对于所述工件座的距离；

所述动力部件，用于驱动所述工件座相对所述刀具31或所述非接触式测量部件转动；

所述控制部件，用于处理所述非接触式测量部件的测量数据，并控制所述动力部件的运行；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接。所述控制部件可以是安装于数控机床的单片机，也可以是普通的计算机或工业计算机，还可以是其它智能设备。

在本实施例中，所述数控机床还包括刀盘30，所述刀盘30包括连接机床的连接端和安装刀具31的安装端；所述刀具31和所述非接触式测量部件均安装于所述刀盘30的安装端，所述非接触式测量部件可以像普通刀具一样安装于刀盘30上。为了尽量减少所述相互干扰，所述刀具31和所述非接触式测量部件分别在所述刀盘30的两个对称的一侧，所述刀盘30能在所述动力部件的驱动下相对于所述工件座移动，所述刀盘30与所述动力部件连接。

在本实施例中，所述工件座包括底盘21、定位部件和夹紧部件23，所述底盘21包括安装于所述数控机床的固定端和容置所述定位部件、所述夹紧部件23的装夹端；所述定位部件和所述夹紧部件23可拆卸的安装于所述装夹端；具体地，所述底盘21固定于所述车床的主轴，所述定位部件包括插入所述汽车轮圈10中心孔的芯轴221和抵靠所述汽车轮圈10的外侧壁的定位块222，这是由待加工的工件是汽车轮圈10决定的，因为汽车轮圈10是圆形的，中间有中心孔，通过芯轴221加定位块222是最简单、可靠的定位方式。

在本实施例中，所述非接触式测量部件为激光传感器41。激光传感器41能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。

为了更清楚的了解本实施例的原理，下面介绍本实施例的内部结构及数据的传输流程，如图3所示，所述数控车床包括激光传感器、计算机和车床动力部件，其中，

所述激光传感器，用于数据采集；

所述计算机，用于数据处理，所述计算机相当于上述的控制部件；

所述车床动力部件，用于数据执行，即根据数据驱动所述工件座、刀具31和刀盘30；

所述激光传感器通过串行接口连接到计算机；所述计算机通过以太网与车床动力部件连接，实际上，车床除了计算机以外，还有控制动力部件、冷却液、照明灯一系列部件的控制装置，因此，这里的计算机与车床动力部件连接，是通过所述控制装置与车床动力部件连接；这里的计算机可以安装于车床，也可以独立于车床，仅用于处理激光传感器的数据，并且可以为多台车床共用。

能够理解，所述串行接口或以太网，都是优选连接方式，其实也可以通过其它连接方式，甚至也可以是无线连接方式，不作详述。

实施例二

本实施例还提供了一种切削加工方法，方法是由控制部件执行的，切削的产品是汽车轮圈10，具体形状参见图1、图2，能够理解，本实施例中切削加工方法也适用于其它零部件。

如图4所示，所述方法包括：

步骤201：装夹工件。将汽车轮圈10固定于所述工件座上；

步骤202：测量。驱动所述工件座转动，即带动所述汽车轮圈10转动，同时将所述激光传感器41移动到预设位置进行测量，测量范围及位置参见图5、图6，具体地，可以将所述汽车轮圈10的待加工面，即端面，划出经线和纬线，形成多个测量区域(由于所述汽车轮圈10的端面有很多镂空，因此经线没有示出)，参见图6，所述激光传感器41对每一个测量区域进行测量，镂空的除外，即测量每个测量区域和所述激光传感器41的距离，具体是测量每个测量区域的测量点与所述激光传感器41的距离，测量时，需要在径向移动所述激光传感器41，见图5的测量移动范围，移动所述激光传感器41是通过移动所述刀盘30实现的；

步骤203：拟合加工面轮廓。将步骤202获得的每个测量区域和所述激光传感器41的距离值光滑连接，拟合出加工面的近似轮廓；可参见图7，在图7中可以看出，在常规加工中，不测量，只根据“理论轮廓面”加工，为了保证“光一刀”，需要设置“安全距离”(因为实际轮廓有凹凸)，因此按“优化前进给路线”加工，切削量非常大；而通过多个“实际测量点”测量后，获得“实际轮廓面”，有了“实际轮廓面”，不需设安全距离，因此优化后切削量非常小，优化前的加工量每个点都不一样，凸出最高的点的加工量最多，即优化前最大加工量的切削量非常多，而“优化后加工量”，每个点都是一样的，而且切削量非常小。

步骤204：获取刀具进给路线。根据所述轮廓和最小切削量，获得预设切削量的刀具进给路线，参加图7；

步骤205：切削加工。根据所述刀具进给路线，控制所述刀具31按所述刀具进给路线对所述工件进行切削加工。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种数控机床，其特征在于，所述数控机床包括固定工件的工件座、刀具、对所述工件的待加工面轮廓进行测量的非接触式测量部件、动力部件和控制部件；所述工件座能在所述动力部件的驱动下相对所述刀具或所述非接触式测量部件转动，和/或所述刀具能在所述动力部件的驱动下相对所述工件座转动；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述数控机床，且均能调节相对于所述工件座的距离；所述控制部件与所述非接触式测量部件和所述动力部件电连接。

2.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述数控机床还包括刀盘，所述刀盘包括连接机床的连接端和安装刀具的安装端；所述刀具和所述非接触式测量部件均安装于所述刀盘的安装端，所述刀具和所述非接触式测量部件在所述刀盘的安装端间隔预设距离；所述刀盘能在所述动力部件的驱动下相对于所述工件座移动，所述刀盘、所述刀具分别与所述动力部件连接。

3.根据权利要求2所述的数控机床，其特征在于，所述工件座包括底盘、定位部件和夹紧部件，所述底盘包括安装于所述数控机床的固定端和容置所述定位部件、所述夹紧部件的装夹端；所述定位部件和所述夹紧部件可拆卸的安装于所述装夹端。

4.根据权利要求3所述的数控机床，其特征在于，所述定位部件包括插入所述工件的中心孔的芯轴和抵靠所述工件的外侧壁的定位块，所述芯轴的轴线和所述定位块的距离为预设。

5.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述非接触式测量部件为激光传感器。

Images