数控打孔与切割一体机及其对准方法
【技术领域】
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[0001 ]本发明涉及一种数控打孔与切割一体机及其对准方法。
【背景技术】
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[0002]目前，在机械加工领域，打孔工具方面，手电钻与台钻由于价格便宜，使用方便，操作简便，使它们成为最常用的打孔工具;但由于手电钻为手持式打孔设备对于打孔较小而要求精度较高的孔很难精准对准并打孔;特别对于手工制作PCB板，在给PCB板的焊盘打孔时，由于多数焊盘打孔的直径小于1mm，使手电钻不仅打孔速度慢，且常常因为手动操作不当，而折断钻头；台钻的精度略高于手电钻，台钻采用旋转手柄带动齿轮与齿条的咬合，使台钻的进给装置为垂直传动;我们都知道，在使用台钻钻小孔时，需事前将钻头与工件拟定的打孔位置调整到同一竖直直线且钻头的刀尖26与工件拟定的打孔位置距离尽可能的小，由于台钻手动控制，使其很难控制钻头刀尖26与工件的距离，调整时也会由于台钻控制不稳定而误伤工件；
[0003]由于台锯，在切割时很难按照事先拟定的切割线进行切割，台锯一般具有靠尺，靠尺结构使得台锯所切割的工件必须平行于现有靠尺所接触的工件的边缘，因此台锯不能切割现有边缘与切割边缘不平行的情况，更别说现有边缘与切割边缘不平行的情况下的对准调整了；
[0004]控制比较精准的雕刻机、数控铣床、加工中心等全自动数控机床既能打孔又能切割还可以精准对准，但是由于控制时要预先编写刀路程序，操作繁琐，若加工单件或者小批量廉价的工件，使其使用成本与工人工费等要远高于材料成本，不仅增加成本且费时费力，控机床价格昂贵，若有需要加工很多孔且所加工的孔为无规律分布，数控机床将无法编写刀路程序，只能靠手动设备加工，而手动设备又会出现以上的使用问题，给使用者造成困扰。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的是提供一种数控打孔与切割一体机及其对准方法，用以解决手电钻打孔速度慢，易折断钻头，台钻控制精度低，台锯调整对准难度大，雕刻机、数控铣床、加工中心等数控机床操作繁琐价格昂贵不适合加工单件或小批量物体，及无规律分布的加工孔、无法编写刀路程序等技术问题而提出的。
[0006]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0007]—种数控打孔与切割一体机，其组成包括:机架1、工作台2、主轴夹具3、主轴4、加工刀具5、控制器6，所述的控制器6安装在机架I上，所述的主轴4上连接加工刀具5，所述的加工刀具5配合工作台2上的通孔15使用，所述的工作台2上安装有滑台轨道16，所述的工作台2上还安装有滑台锁紧块17，所述的滑台锁紧块17上拧入锁紧连杆18，所述的锁紧连杆18穿过所述的工作台2，所述的锁紧连杆18上连接螺母19，所述的滑台轨道16上滑动滑槽20，所述的滑槽20开在水平滑台21上，所述的滑槽20配合所述的滑台锁紧块17使用，所述的水平滑台21与工作台2共同放置工件22，所述的水平滑台可以拆卸。
[0008]所述的数控打孔与切割一体机的对准方法，其包括:所述的控制器6中装入数控进给系统并输入指令、参数和选择菜单选项用以控制加工刀具5的位置，工作台2上放置工件22，包括以下步骤:
[0009]步骤SlOl:开始加工，此步骤为加工的准备步骤；
[0010]步骤S102:数控进给系统检测使用者是否输入对准指令，如果数控进给系统接受到对准指令将执行步骤S102，如果使用者没有输入对准指令，加工刀具5的刀尖26保持原有状态不变，数控进给系统一直执行步骤I的检测工作；
[0011 ]步骤S103:将刀尖26控制到对准点27，此点的坐标值为A，数控进给系统能根据使用者输入的工件22的厚度T参数与悬停高度h参数计算出对准点27坐标值A;使用者也可直接设置对准点27的坐标值A，悬停高度h的取值范围应满足h < 8mm，对准后直接进入步骤S104；
[0012]步骤S104:调整工件22的位置，此步骤结束后直接进入步骤S105;
[0013]步骤S105:数控进给系统检测使用者是否输入提刀指令，如果使用者输入提刀指令，将进入步骤S106，如果使用者没有输入提刀指令，将进入步骤SI 10;
[0014]步骤S106:将刀尖26控制到提刀点29，此点的坐标值为H，将直接进入步骤S107;
[0015]步骤S107:数控进给系统检测使用者是否输入结束加工指令，如果使用者输入结束加工指令，将进入步骤S109，如果使用者没有输入结束加工指令，将进入步骤S108;
[0016]步骤S108:再次调整工件22的位置或更换下一个工件22;
[0017]步骤S109:结束加工操作；
[0018]步骤S110:数控进给系统检测使用者是否输入加工指令，如果使用者输入加工指令，将进入步骤Slll，如果使用者没有输入加工指令，数控进给系统将执行步骤S105，加工刀具5的刀尖26保持原有状态不变；
[0019]步骤Slll:数控进给系统根据选项参数判断是打孔操作还是切割操作，如果选项参数是切割操作，将进入步骤SI 12，如果选项参数是打孔操作，将进入步骤SI 15;
[0020]步骤S112:将刀尖26移动到加工深度点31，加工深度点31的坐标值为D，直接进入步骤SI 13。
[0021 ]步骤SI 13:切割工件22，切割完成后直接进入步骤SI 14，若使用者不输入任何操作指令，刀尖26—直保持在加工深度点31上；
[0022]步骤SI14:数控进给系统检测使用者是否输入提刀指令，如果使用者输入提刀指令，将进入步骤SI 17，如果使用者没有输入提刀指令，将进入步骤SI 13;
[0023]步骤S115:将刀尖26移动到加工深度点31，此点的坐标值为D，直接进入步骤S116;
[0024]步骤SI16:数控进给系统根据设置参数判断提刀过程是自动提刀还是手动提刀，如果是自动提刀进入步骤SI 17，如果是手动提刀进入步骤S2124;
[0025]步骤S117:数控进给系统根据设置参数判断提刀后的刀尖26是移动至对准点27还是提刀点29，如果是移动至对准点27，直接进入步骤S103，如果是移动至提刀点29，直接进入步骤S106。
[0026]有益效果:
[0027]1.本发明的数控进给系统可简化打孔过程，提高打孔精度，可根据实际情况调整使用方式。
[0028]2.本发明具有手动打孔精度高、速度快、易于实现的特点。
[0029]3.本发明能不用编写数控机床刀路程序就可以快速加工小批量工件及单个工件的打孔或工件的切割工作。
[0030]4.本发明的机械结构简单合理，既可以打孔又可以进行切割，体积小，易收纳，造价更低，适用范围广泛。
【附图说明】
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[0031]附图1是本发明的安装上滑台的结构示意图。
[0032]附图2是附图1的A-A剖面图。
[0033]附图3是附图1的B-B剖面图
[0034]附图4是本发明的拆卸下滑台的结构示意图。
[0035]附图5是本发明的加工操作流程图。
[0036]附图6是本发明的执行对刀的操作流程图。
[0037]附图7是本发明的数控进给系统的组成结构图。
[0038]机架(I)、工作台(2)、主轴夹具(3)、主轴(4)、加工刀具(5)、控制器(6)、进给电机
(7)、联轴器(8)、丝杆(9)、轴承托(10)、丝杆螺母(11)、滑台托板(12)、滑块(13)、导轨(14)、工作台上的通孔(15)、滑台轨道(16)、滑台锁紧块(17)、锁紧连杆(18)、滑台锁紧螺母(19)、滑槽(20)、水平滑台(21)、工件(22)、T型槽(23)、螺丝(24)、螺母(25)、刀尖(26)、对准点
(27),工件加工位置顶部(28)、提刀点(29)、工件的最高点位置(30)、加工深度点(31)、工件坐标系零点(32)、对刀块(33)、对刀点(34)
【具体实施方式】
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[0039]实施例1
[0040]—种数控打孔与切割一体机，其组成包括:机架1、工作台2、主轴夹具3、主轴4、加工刀具5，所述的控制器6安装在机架I上，所述的控制器6包括显示器、键盘与控制箱，所述的进给电机7的输出轴通过联轴器8连接丝杆9，所述的丝杆9通过轴承托10连接所述的机架I，所述的丝杆9上连接丝杆螺母11，所述的丝杆螺母11上连接滑台托板12，所述的丝杆螺母11的上方与下方分别连接滑块13，所述的滑块13在导轨14上滑动，所述的导轨14连接在所述的机架I的正表面，所述的滑台托板12上连接主轴夹具3，所述的主轴夹具3上设置所述的主轴4，所述的主轴4上连接加工刀具5，所述的工作台2固定到机架I上，所述的加工刀具5配合工作台2上的通孔15使用，所述的工作台2上安装有滑台轨道16，所述的工作台2上还安装有滑台锁紧块17，所述的滑台锁紧块17上拧入锁紧连杆18，所述的锁紧连杆18穿过所述的工作台2，所述的锁紧连杆18上连接螺母19，所述的滑台轨道16上滑动滑槽20，根据图2说明所述的滑槽20开在水平滑台21上，所述的滑槽20配合所述的滑台锁紧块17使用，滑台锁紧螺母19带动锁紧连杆18向后移动，使滑台锁紧块17与滑槽20之间拉紧，由于压力增大使水平滑台21不能随意滑动，如需移动