一种仿形加工车床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加工车床，具体涉及一种可对凸轮或凸轮轴进行仿形加工的车床。
【背景技术】
[0002]车床上凸轮(轴)的加工厂多采用仿形加工，大溜板安装在导轨副上，纵溜板安装在大溜板上，加工前操作人员在加工位置放下纵溜板，纵溜板顶端装有滚轮，通过2根直径40 mm的压缩弹簧推动滚轮与靠模接触，压缩弹簧的回复力大于刀具的切削力，确保刀具可靠的进行仿形切削加工，加工过程中由操作人员控制刀具进给量，完成后操作人员通过一组偏心机构复位纵溜板，并将纵溜板快进至下一个加工位置，如此往复直至整个工件加工完成，由于车床的进刀、退刀和加工位转换均仅能通过人工进行操作，加工效率低，加工完成后，操作人员需要用力拉开纵溜板使纵溜板与靠模分离，因此劳动强度大，人工控制刀具进给量，操作人员操作技术欠佳时易产生废品。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种加工精度高，可实现凸轮(轴)类结构复杂工件的仿形加工或工件指定部位的仿形加工，并且可为数控仿形加工提供硬件平台的仿形加工车床。
[0004]实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种仿形加工车床，至少包括床身，安装在床身上的工件固定机构、由主轴电机驱动的主轴、2根以上的导轨副，安装在导轨副上的支撑溜板，安装在支撑溜板上的纵溜板，固定于纵溜板前端的刀具调节机构和刀具，以及固定于纵溜板后端的滚轮和位于滚轮后方并且与滚轮接触的靠模，导轨副之间设有由步进电机驱动的滚珠丝杠副，步进电机和滚珠丝杠副均固定在床身上，滚珠丝杠副的另一端连接有编码器，支撑溜板与滚珠丝杠副的螺母固连，支撑溜板上表面的前端上固定有气缸，气缸的活塞杆向后并且与纵溜板的前端连接，纵溜板上表面的前端安装有小溜板，小溜板的后端与纵溜板固连，前端位于气缸的上方，支撑溜板的前端安装有退刀位接近开关，退刀位接近开关位于气缸旁；床身上设有PLC和2个以上限位开关，限位开关安装于床身上并且位于滚珠丝杠副的两端，编码器、退刀位接近开关和限位开关与PLC的输入接口电连接，主轴电机、步进电机和气缸与PLC的输出接口电连接。
[0005]床身上设有与PLC的输入接口电连接的HMI触摸显示屏。
[0006]床身的上表面和前端面上均固定有2根导轨副，滚珠丝杠副安装于床身的前端面上并且位于床身前端面2根导轨副的上方。
[0007]所述支撑溜板呈L型，包括端部固连的水平板和竖直板，水平板的下表面和竖直板的后端面分别与床身上表面和前端面上的导轨副的滑块固连，滚珠丝杠副的螺母固定于竖直板的后端面上，退刀位接近开关安装于竖直板上表面的前端。
[0008]所述限位开关设有3个，分别为左限位开关、右限位开关和零位开关，左限位开关和零位开关位于滚珠丝杠副靠近步进电机的一端，右限位开关位于滚珠丝杠副靠近编码器的一端，零位开关位于左限位开关和右限位开关之间。
[0009]小溜板与滚轮之间设有支撑杆，小溜板与支撑杆一前一后固定在纵溜板上，滚轮固定于支撑杆的后端。
[0010]纵溜板的下表面上设有拉杆和连接套，拉杆的一端与气缸的活塞固连，另一端固定于连接套中，连接套固定于纵溜板的下表面上。
[0011]本实用新型提供的车床中，主轴电机通过主轴驱动工件做回转运动，工件固定机构装夹固定工件和靠模；步进电机通过滚珠丝杠副驱动支撑溜板沿导轨副做直线运动，实现刀具在不同加工位之间的转换；支撑溜板上加装气缸，气缸的活塞杆通过拉杆驱动纵溜板和小溜板进退，从而控制刀具进刀和退刀，滚轮通过支撑杆与纵溜板固连，进刀时，纵溜板在气缸的作用下前进，使得滚轮与靠模接触，此时气缸的活塞为悬浮状态，且气缸施加于纵溜板的推力小于靠模的刚力而大于刀具的切削力，因此刀具可按照靠模的形状加工工件即仿形加工；退刀时，纵溜板在气缸的作用下退回，滚轮与靠模分离，纵溜板退回至刀具与工件完全分离时，由于小溜板与纵溜板固连并且位于退刀位接近开关和气缸的上方，因此纵溜板退回时带动小溜板退回，小溜板的前端作用于退刀位接近开关，退刀位接近开关发出信号，避免纵溜板继续退回引发事故；通过气缸活塞杆的伸出量可控制刀具的切削量，通过刀具调节机构可微调刀具的切削量和精调刀具的切削角。
[0012]车床通过三个限位开关和一个接近开关限制各移动部件的运动范围，左限位开关、右限位开关用于防止支撑溜板越程，零位开关限定每次加工前刀具的起始位置，退刀位接近开关保证退刀时刀具与工件完全脱离，同时小溜板不越程。
[0013]由上述技术方案可知，本实用新型提供的车床中，刀具进退以及刀具在各加工位之间的转换均由机械控制，因此可保证工件的加工质量并且减少操作人员的劳动强度，大大提高生产效率，气缸控制刀具进给量，步进电机控制刀具加工位，因此车床的加工精度高，可实现凸轮(轴)类结构复杂工件的仿形加工或工件指定部位的仿形加工，降低工件加工的废品率，节约生产成本。
[0014]车床中设有PLC和用于显示的HMI触摸显示屏，HMI触摸显示屏、编码器、退刀位接近开关和限位开关与PLC的输入接口电连接，主轴电机、步进电机和气缸与PLC的输出接口电连接，PLC可接收各个限位开关、退刀位接近开关和编码器的信号，以上结构为凸轮(轴)的数控仿形加工提供了硬件平台。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型提供的车床的主视图。
[0016]图2为本实用新型提供的车床的俯视图。
[0017]图3为图1的AA向剖视图。
[0018]其中，1-床身，2-导轨副，3-滚珠丝杠副，4-支撑溜板，5-气缸，6-PLC，7-步进电机，8-HMI触摸显示屏，9-刀具调节机构，10-编码器，11-退刀位接近开关，12-零位开关，13-左限位开关，14-右限位开关，15-工件，16-工件固定机构，17-刀具，18-主轴，19-主轴电机，20-小溜板，21-纵溜板，22-支撑杆，23-滚轮，24-靠模，25-齿轮传动机构，26-拉杆，27-连接套。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细具体说明。
[0020]本实用新型提供的仿形加工车床，其结构如图1、图2和图3所示，包括床身1，安装在床身上的主轴18、主轴电机19、靠模24、用于固定工件15和靠模24的工件固