一种数控车镗专的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种数控车镗专机，包括数控模块、主轴电机驱动器、主轴电机、X轴电机驱动器、X轴步进电机、Z轴电机驱动器和Z轴步进电机，数控模块分别与主轴电机驱动器和Z轴电机驱动器相连，主轴电机驱动器还与主轴电机相连，X轴电机驱动器与X轴步进电机相连，Z轴电机驱动器还与Z轴步进电机相连，主轴电机安装在升降滑台上，还包括编码器和外挂式PLC，编码器安装在切削刀具的转轴处，并与外挂式PLC相连，外挂式PLC分别与数控模块和X轴电机驱动器相连，X轴电机驱动器的反馈输出端与外挂式PLC相连。该车镗专机实时控制切削刀具转速与切削滑台进给量相适应，满足高精度产品的加工需求。
【专利说明】一种数控车镗专机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车镗专机，尤其是一种带有数控系统的车镗专机。
【背景技术】
[0002]传统组合机床中镗床的滑台驱动主要是液压传动系统。其切削速度靠调速阀控制，定位靠死挡铁、行程开关控制，不能实现位移和速度的无极数字调整，机床结构庞大，调试和偏差修正烦琐，不能满足高精度产品的加工，对于复杂工件，则需要多台机床分工序加工，加工效率低。从传动原理分析，液压驱动中滑台输出为非线性，无法实现位移和速度的无级数字调控，导致液压滑台的工作精度低，柔性加工困难，运行故障率高。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是现有的车镗专机的控制精度较低，不能满足高精度产品的加工要求。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种数控车镗专机，包括数控模块、主轴电机驱动器、主轴电机、X轴电机驱动器、X轴步进电机、Z轴电机驱动器和Z轴步进电机，数控模块分别与主轴电机驱动器和Z轴电机驱动器相连，主轴电机驱动器还与主轴电机相连，X轴电机驱动器与X轴步进电机相连，Z轴电机驱动器还与Z轴步进电机相连，X轴步进电机驱动X轴进给装置使切削滑台横向移动，Z轴步进电机驱动Z轴进给装置使升降滑台纵向移动，主轴电机安装在升降滑台上，并带动切削刀具转动，还包括编码器和外挂式PLC，编码器安装在切削刀具的转轴处，并与外挂式PLC相连，外挂式PLC分别与数控模块和X轴电机驱动器相连，X轴电机驱动器的反馈输出端与外挂式PLC相连。
[0005]采用编码器实时采集切削刀具的转速，并由外挂式PLC根据切削刀具的转速实时控制切削滑台横向移动速度，从而实现切削刀具的转速与切削滑台横向移动速度相适应，满足对于高精度产品的加工需求；采用X轴电机驱动器向外挂式PLC反馈X轴步进电机的转速，能够进一步提高转速控制的精度。
[0006]作为本实用新型的进一步限定方案，X轴进给装置包括X轴联轴器、第一伞齿轮、第二伞齿轮和X轴滚珠丝杆，X轴联轴器连接在X轴步进电机与第一伞齿轮之间，第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，第二伞齿轮与X轴滚珠丝杆的一端固定连接，X轴滚珠丝杆的另一端驱动切削滑台横向移动。采用X轴滚珠丝杆驱动切削滑台进行横向移动，相比于现有的液压切削滑台具有更高的控制精度，能够实现数字式调控。
[0007]作为本实用新型的进一步限定方案，Z轴进给装置包括Z轴联轴器和Z轴滚珠丝杆，Z轴联轴器连接在Z轴步进电机与Z轴滚珠丝杆的一端之间，Z轴滚珠丝杆的另一端驱动升降滑台纵向移动。采用Z轴滚珠丝杆驱动升降滑台进行纵向移动，相比于现有的液压升降滑台具有更高的控制精度，能够实现数字式调控。
[0008]本实用新型的有益效果在于:(I)采用编码器实时采集切削刀具的转速，并由外挂式PLC根据切削刀具的转速实时控制切削滑台横向移动速度，从而实现切削刀具的转速与切削滑台横向移动速度相适应，满足对于高精度产品的加工需求；(2)采用X轴电机驱动器向外挂式PLC反馈X轴步进电机的转速，能够进一步提高转速控制的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的电气连接关系图；
[0010]图2为本实用新型的主轴及X轴驱动装置运动简图；
[0011]图3为本实用新型的Z轴驱动装置运动简图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，本实用新型的数控车镗专机包括数控模块、主轴电机驱动器、主轴电机1、X轴电机驱动器、X轴步进电机2、Z轴电机驱动器和Z轴步进电机10，数控模块分别与主轴电机驱动器和Z轴电机驱动器相连，主轴电机驱动器还与主轴电机I相连，X轴电机驱动器与X轴步进电机2相连，Z轴电机驱动器还与Z轴步进电机10相连，X轴步进电机2驱动X轴进给装置使切削滑台9横向移动，Z轴步进电机10驱动Z轴进给装置使升降滑台13纵向移动，主轴电机I安装在升降滑台13上，并带动切削刀具转动，还包括编码器5和外挂式PLC，编码器5安装在切削刀具的转轴处，并与外挂式PLC相连，外挂式PLC分别与数控模块和X轴电机驱动器相连，X轴电机驱动器的反馈输出端与外挂式PLC相连。
[0013]其中，数控模块为车镗专机上的现有控制模块，用于控制主轴电机1、X轴步进电机2和Z轴步进电机10进行相应的切削操作，为现有技术。当数控模块开始工作时，首先控制主轴电机驱动器向主轴电机I发送控制命令，当主轴电机I转速稳定后，再向Z轴电机驱动器和外挂式PLC分别发送Z轴步进电机10和X轴步进电机2的控制命令，Z轴步进电机10驱动升降滑台13进行纵向移动，外挂式PLC接收到X轴步进电机2的控制命令后，再控制X轴电机驱动器向X轴步进电机2发送控制命令，X轴步进电机2再驱动切削滑台9进行横向移动，同时编码器实时采集切削刀具的转速，并由外挂式PLC根据切削刀具的转速实时控制X轴步进电机2的转速，从而实现切削刀具的转速与切削滑台9横向移动速度相适应,满足对于高精度产品的加工需求。
[0014]如图2所示，主轴电机I带到主轴联轴器3进行转动，从而实现对切削刀具的驱动，编码器5用于对切削刀具的转速进行实时检测；X轴进给装置包括X轴联轴器4、第一伞齿轮6、第二伞齿轮7和X轴滚珠丝杆8，X轴联轴器4连接在X轴步进电机2与第一伞齿轮6之间，第一伞齿轮6与第二伞齿轮7相啮合，第二伞齿轮7与X轴滚珠丝杆8的一端固定连接，X轴滚珠丝杆8的另一端驱动切削滑台9横向移动。采用X轴滚珠丝杆8驱动切削滑台9进行横向移动，相比于现有的液压切削滑台具有更高的控制精度，能够实现数字式调控。
[0015]如图3所示，Z轴进给装置包括Z轴联轴器11和Z轴滚珠丝杆12，Z轴联轴器11连接在Z轴步进电机10与Z轴滚珠丝杆12的一端之间，Z轴滚珠丝杆12的另一端驱动升降滑台13纵向移动。采用Z轴滚珠丝杆12驱动升降滑台13进行纵向移动，相比于现有的液压升降滑台具有更高的控制精度，能够实现数字式调控。
【权利要求】
1.一种数控车镗专机，包括数控模块、主轴电机驱动器、主轴电机、X轴电机驱动器、X轴步进电机、Z轴电机驱动器和Z轴步进电机，所述数控模块分别与主轴电机驱动器和Z轴电机驱动器相连，所述主轴电机驱动器还与主轴电机相连，所述X轴电机驱动器与X轴步进电机相连，所述Z轴电机驱动器还与Z轴步进电机相连，所述X轴步进电机驱动X轴进给装置使切削滑台横向移动，所述Z轴步进电机驱动Z轴进给装置使升降滑台纵向移动，所述主轴电机安装在升降滑台上，并带动切削刀具转动，其特征在于:还包括编码器和外挂式PLC,所述编码器安装在切削刀具的转轴处，并与外挂式PLC相连，所述外挂式PLC分别与数控模块和X轴电机驱动器相连，所述X轴电机驱动器的反馈输出端与外挂式PLC相连。
2.根据权利要求1所述的数控车镗专机，其特征在于:所述X轴进给装置包括X轴联轴器、第一伞齿轮、第二伞齿轮和X轴滚珠丝杆，所述X轴联轴器连接在X轴步进电机与第一伞齿轮之间，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，所述第二伞齿轮与X轴滚珠丝杆的一端固定连接，所述X轴滚珠丝杆的另一端驱动切削滑台横向移动。
3.根据权利要求1或2所述的数控车镗专机，其特征在于:所述Z轴进给装置包括Z轴联轴器和Z轴滚珠丝杆，所述Z轴联轴器连接在Z轴步进电机与Z轴滚珠丝杆的一端之间，所述Z轴滚珠丝杆的另一端驱动升降滑台纵向移动。
【文档编号】B23Q17/10GK203973266SQ201420338472
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】夏同华, 后定国, 肖朋, 谢志远, 魏敏 申请人:江苏竹箦阀业有限公司