一种数控机床系统的制作方法

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床系统。

背景技术：

随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效益。目前，欧美日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。长期以来，国产数控机床始终处于抵挡迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面差距较大。为此，我们提出了一种数控机床系统投入使用，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种数控机床系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床系统，该数控机床系统由零件加工程序单元、加工程序输入单元、数控系统、伺服系统、传动系统、自动换刀系统和速度控制单元组成；

所述零件加工程序单元用于用户通过计算机输入待加工零件的加工尺寸、加工形状、零件表面的切削量的具体参数；

所述加工程序输入单元用于将所述零件加工程序单元的具体参数信息输送到所述数控系统中；

所述数控系统包括计算机数控装置、位置检测装置、可编程控制器和接口电路，其中计算机数控装置的硬件包括计算机基本系统、设备支持层和设备层三个层次；

所述伺服系统用于将所述数控系统传来的信号转换为所述传动系统的运动信号；

所述传动系统由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承组成，其中主轴的启停和变速动作由所述数控系统控制，并通过安装在主轴上的刀具参与切削运动，为数控机床加工的输出部件；

所述辅助系统用对所述传动系统的润滑、冷却、排序、防护、液压、气动和检测，提高所述传动系统的工作效率；

所述自动换刀系统由刀库和机械手组成，当系统需要换刀时，所述数控系统发出指令，由所述机械手将刀具从刀库中取出并安装在主轴孔中。

优选的，所述计算机数控装置的设备层为机床、机器人和测量机中的一种。

优选的，所述刀库为链式刀库，其中主链动轮由伺服电机通过涡轮减速装置驱动。

优选的，所述机械手为单臂单爪回转式机械手，且机械手的摆动轴线与刀具的主轴平行。

优选的，所述位置检测装置用于检测位移量，并发出反馈信号和所述计算机数控装置发出的指令相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件，使其向消除偏差的方向运动直至偏差等于零为止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中机床的传动系统结构简单，传递度高，速度快，设有换刀机构，能够自动进行更换刀具，提高生产效率，本发明中加工工序集中，能够连续进行加工，趋向复合加工，对加工对象的适应性更强，经济效率高，有利于生产管理的现代化。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种数控机床系统，该数控机床系统由零件加工程序单元、加工程序输入单元、数控系统、伺服系统、传动系统、自动换刀系统和速度控制单元组成；

所述零件加工程序单元用于用户通过计算机输入待加工零件的加工尺寸、加工形状、零件表面的切削量的具体参数；

所述加工程序输入单元用于将所述零件加工程序单元的具体参数信息输送到所述数控系统中；

所述数控系统包括计算机数控装置、位置检测装置、可编程控制器和接口电路，其中计算机数控装置的硬件包括计算机基本系统、设备支持层和设备层三个层次；

所述伺服系统用于将所述数控系统传来的信号转换为所述传动系统的运动信号；

所述传动系统由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承组成，其中主轴的启停和变速动作由所述数控系统控制，并通过安装在主轴上的刀具参与切削运动，为数控机床加工的输出部件；

所述辅助系统用对所述传动系统的润滑、冷却、排序、防护、液压、气动和检测，提高所述传动系统的工作效率；

所述自动换刀系统由刀库和机械手组成，当系统需要换刀时，所述数控系统发出指令，由所述机械手将刀具从刀库中取出并安装在主轴孔中。

其中，所述计算机数控装置的设备层为机床、机器人和测量机中的一种，所述刀库为链式刀库，其中主链动轮由伺服电机通过涡轮减速装置驱动，所述机械手为单臂单爪回转式机械手，且机械手的摆动轴线与刀具的主轴平行，所述位置检测装置用于检测位移量，并发出反馈信号和所述计算机数控装置发出的指令相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件，使其向消除偏差的方向运动直至偏差等于零为止。

工作原理：在进行更换刀具时，机床只需一个夹持刀具进行切削的刀具主轴或刀架，当需要某一刀具进行切削加工时，将该刀具自动地从刀库转移至机床主轴或刀架上，在切削完毕后，将用过的刀具自动的从机床主轴或刀架上移回刀库中，刀库的距离应布置在远离加工区的地方，消除其与工件发生干涉的可能性，其中自动换刀过程为当一个工序加工完成后，刀具快速退离工件，从加工位置退回到换刀位置，同时主轴准停，进行新旧刀具的更换；然后松开主轴会刀架，消除主轴准停，并变速、主轴启动旋转并快速趋近加工位置，用新更换的刀具开始下一工序，在本发明中，位置检测装置采用直线型和旋转型两类，其中直线型位置检测装置用于检测运动部件的直线位移量，旋转型位置检测装置用于检测回转部件的转动位移量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了数控机床技术领域的一种数控机床系统，该数控机床系统由零件加工程序单元、加工程序输入单元、数控系统、伺服系统、传动系统、自动换刀系统和速度控制单元组成；所述数控系统包括计算机数控装置、位置检测装置、可编程控制器和接口电路，其中计算机数控装置的硬件包括计算机基本系统、设备支持层和设备层三个层次；本发明中机床的传动系统结构简单，传递度高，速度快，设有换刀机构，能够自动进行更换刀具，提高生产效率，本发明中加工工序集中，能够连续进行加工，趋向复合加工，对加工对象的适应性更强，经济效率高，有利于生产管理的现代化。

技术研发人员：张晓东
受保护的技术使用者：皖西学院
技术研发日：2017.03.21
技术公布日：2017.07.14