一种可以控制钻孔深度的数控车床尾座自动进给控制方法与流程

本申请涉及数控车床控制技术领域，具体为一种可以控制钻孔深度的数控车床尾座自动进给控制方法。

背景技术：

数控车床是机械切削加工中最常用的自动加工设备之一，但是一般数控机床的尾座不能自动进给，因而在数控车床上进行钻孔加工操作时，只能进行手动旋转尾座的操作手柄，费时费力，钻孔深度尺寸难以保证，且加工效率较低。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术缺陷，而提供了一种可以控制钻孔深度的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种数控车床床鞍和尾座接合与脱开的连接装置，其结构简单，控制容易，成本较低，扩展了数控车床的功能，有利于提高钻孔加工时的深度方向的尺寸精度。

本发明采用的方案为：一种可以控制钻孔深度的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种数控车床床鞍和尾座接合与脱开的连接装置，所述对中组件包括一对中轴和一V型块，对中轴的中部设置有一环槽，对中轴靠近尾座的轴端部分设置呈V型，对中轴与数控车床床鞍固定连接，V型块水平安装并与数控车床尾座固定连接，对中轴的前端V型部分与卡入所述V型块实现前后方向对中，对中轴靠近尾座侧的端面和V型块底部设置有一传感器和一弹簧，所述传感器可以是磁效应传感器或霍尔效应传感器，也可以是光电传感器，弹簧一端与V型块连接，另一端呈悬臂状态；

所述转动臂组件包括转动臂、转动轴、轴套和两件限位压块，所述轴套固定在数控车床尾座的前侧面上，所述转动轴穿过轴套，转动轴前端与转动臂固定连接，另一端与两件限位压块固定连接，转动臂的前端设置有一能够卡入环槽的钩部，钩部与环槽之间形成1.5~2mm的间隙，两件限位压块的下方分别设置有一行程开关，所述行程开关用以判别数控车床的床鞍和尾座是接合状态还是脱开状态；所述行程开关可以是光电开关或微动开关；

所述驱动组件包括一对带传动、一个驱动电机、复位开关和一个控制器，所述控制器安装在机床配电柜内，所述复位开关安装在数控机床床鞍的前面，并与控制器电性连接，所述驱动电机与数控车床的尾座固定连接，并与控制器电性连接，所述带传动包括一主动带轮、一从动带轮和皮带，主动带轮安装在所述驱动电机轴端，从动带轮安装在限位压块内侧的转动轴上，皮带环绕在主动带轮和从动带轮上，以实现动力传递，所述皮带为同步齿形带，所述驱动电机为步进电机；

所述钻头组件安装在尾座套筒内，包括钻头及用于装夹钻头的夹具，所述夹具可以是莫氏锥套，也可以是带模氏锥柄的专用夹具，夹具安装在数控车床尾座套筒内；

钻孔时，控制器向数控系统发出指令，数控车床床鞍沿Z方向移向尾座，所述对中轴的前端V型部分卡入V型块中部V型槽内，使弹簧压缩，吸收床鞍移近尾座时的一部分冲击力，当一对所述传感器接近时并接通时，在数控车床Z向移动停止的同时，所述驱动电机开始正转，主动带轮随之转动，并带动从动带轮转动，从而带动所述转动轴及限位压块转动，所述转动臂卡入对中轴的环槽内，当外侧的限位压块压下外侧的行程开关时，驱动电机正转停止，此时床鞍与尾座连接成一体，数控车床按程序进行钻孔加工，此时转动臂前端钩部右侧与环槽的右侧面接触，安装有钻头组件的尾座沿车床Z轴的负方向移动，并利用数控车床的拖板移动实现钻孔深度的控制，当钻头钻至所需深度时，车床大拖板反向移动，由于有间隙的存在，此时钻头在原位不动，实现孔底的光整加工，然后，当间隙为零时，钻头才开始随着拖板的移动而逐渐从孔中退出；

待钻头完全退出，并当尾座移动到适当位置后，控制器发出指令，使驱动电机反转，此时主动带轮带动从动带轮及限位压块反转，从而使转动臂离开对中轴的环槽，当内侧的限位压块压下其对应的行程开关时，驱动电机反转停止，至此，床鞍与尾座实现了分离；当出现意外情况时，按下所述复位开关，控制器复位。

本发明通过采用上述方案的技术效果为，对中轴与V型块实现床鞍与尾座的对中，可以判断尾座的前后位置是否正确，以防止钻孔时对中不准而导致钻头折断；转动臂的前端钩部与对中轴的环槽相互卡紧，实现了床鞍与尾座的同步移动，使尾座运动精度与数控车床的Z方向运动精度一致，从而实现钻孔加工并可精确地控制钻孔深度；利用转动臂前端钩部与环槽间的间隙，可实现钻孔时的孔底光整加工；利用驱动电机实现床鞍与尾座的接合或脱开，进一步提高了数控车床的自动化程度。

附图说明

图1是本发明的数控车床床鞍和尾座接合与脱开的连接装置主视图；

图2是本发明的接合时的示意图；

图3是本发明的脱开时的示意图；

图4是本发明的皮带轮组件的侧视图；

图5是本发明的对中组件结构示意图；

图6是本发明的实施示例图。

具体实施方式

一种可以控制钻孔深度的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种数控车床床鞍和尾座接合与脱开的连接装置，包括对中组件、转动臂组件、驱动组件和钻头组件，所述对中组件包括一对中轴1和一带内锥孔的对中套2，对中轴1的中部设置有一环槽3，对中轴1与数控车床床鞍固定连接，对中套2与数控车床尾座固定连接，对中轴1的前端与对中套2的内锥孔形成锥面配合，对中轴1的轴端和对中套2的锥孔底部设置有一传感器13，所述传感器可以是磁效应传感器或霍尔效应传感器，也可以是光电传感器。

所述转动臂组件包括转动臂4、转动轴5、轴套6和两件限位压块7，所述轴套6固定在数控车床尾座的前侧面上，所述转动轴5穿过轴套6，转动轴5前端与转动臂4固定连接，另一端与两件限位压块7固定连接，转动臂4的前端设置有一能够卡入环槽3的钩部，钩部与环槽3之间形成1.5~2mm的间隙18，两件限位压块7的下方分别设置有一行程开关8，所述行程开关用以判别数控车床的床鞍和尾座是接合状态还是脱开状态；所述行程开关可以是光电开关或微动开关。

所述驱动组件包括一对带传动、一个驱动电机9、复位开关14和一个控制器15，所述控制器15安装在机床配电柜内，所述复位开关14安装在数控机床床鞍的前面，并与控制器电性连接，所述驱动电机9与数控车床的尾座固定连接，并与控制器15电性连接，所述带传动包括一主动带轮10、一从动带轮11和皮带12，主动带轮10安装在所述驱动电机9轴端，从动带轮11安装在限位压块7内侧的转动轴5上，皮带12环绕在主动带轮10和从动带轮11上，以实现动力传递，所述皮带12为同步齿形带，所述驱动电机9为步进电机。

所述钻头组件包括钻头16及用于装夹钻头的夹具17，所述夹具17可以是莫氏锥套，也可以是带模氏锥柄的专用夹具，夹具17安装在数控车床尾座套筒内。

钻孔时，数控车床床鞍沿Z方向移向尾座，所述对中轴1伸入对中套2的锥孔内，使所述传感器13接通，在数控车床Z向移动停止的同时，所述驱动电机9开始正转，主动带轮10随之转动，并带动从动带轮11转动，从而带动所述转动轴5及限位压块7转动，所述转动臂4卡入对中轴1的环槽内，当外侧的限位压块压下外侧的行程开关时，驱动电机9正转停止，此时床鞍与尾座连接成一体，数控车床按程序进行钻孔加工，此时转动臂前端钩部右侧与环槽3的右侧面接触，安装有钻头组件的尾座沿车床Z轴的负方向移动，并利用数控车床的拖板移动实现钻孔深度的控制，当钻头钻至所需深度时，车床大拖板反向移动，由于有间隙18的存在，此时钻头在原位不动，实现孔底的光整加工，然后，当间隙为零时，钻头才随着拖板的移动而逐渐从孔中退出。

待钻头完全退出，并当尾座移动到适当位置后，控制器15发出指令，使驱动电机9反转，此时主动带轮10带动从动带轮11及限位压块7反转，从而使转动臂4离开对中轴1的环槽，当内侧的限位压块7压下其对应的行程开关时，驱动电机9反转停止，至此，床鞍与尾座实现了分离；当出现意外情况时，按下所述复位开关14，控制器15复位。