专利名称：多种操纵方式的数普兼容机床的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及数控车床，尤其涉及不用代码设置进给量的数控车床。
背景技术：
普通车床的走刀机构传动链是与车床的主轴连在一起的，从而保证了加工螺纹时形 成准确的螺旋线轨迹。为了制造方便，即便对于是车削外圆面、端面这种不需要保证准 确的螺旋线轨迹的走刀机构，车床也将走刀机构的传动链与车床主轴连在一起。因此， 便形成了以主轴每转车刀移动多少距离为相关参数的车床进给量设置方式。
数控车床出现以后，车床进给量是在车床主轴的尾部安装编码器，由编码器采集主 轴的转速数据，传输给数控系统，操作者通过编写代码的方式设置需要加工的进给量参 数，数控系统控制走刀机构运动，实现主轴每转车刀的位移量。
目前数控车床调整螺纹的方式，是采用数控编程的方式调节螺纹的螺距，公、英制
螺纹等参数。采用G代码和M代码编程，通过数控系统进行螺纹加工操作，并可以选 择预定加工循环方式。因此，数控车床加工程序与普通车床工艺规程有较大区别，涉及 的内容比较广，编程技术人员不仅要了解数控车床的性能、特点和运行方式，还要对刀 具系统、切削参数以及工件的装夹方式等方面非常熟悉。
此方法在现有的数控车床上被普遍采用，存在的问题是对于数控车床的操作者要求 高，必须经过专门培训，否则存在较大的技术障碍，严重限制了数控车床的大规模推广 应用。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种多种操纵方式的数普兼容 机床。将普通车床的加工参数输入数据库，应用数控系统作为控制的底层技术，采用具 有分档功能的转盘选择加工的种类，并显示。操作者只需要手动拨动具有分档功能的转 盘，就可以在系统显示屏上实时选择螺纹加工的进给量，即可以完成对螺纹公英制、螺
距等参数的选择。具有分档功能的转盘是为了给操作者提供一种便捷的进给量选择、输 入方式，分档转盘上设有刻度，分档转盘控制的是多位电子。多位电子开关以二进制的 方式组合成一组自然数，每一个数字对应进给量数据库中的一种进给量值。由于使用了 二进制方式组合的多位电子开关，因此分档转盘可以根据车床使用功能的需要，设计成 用一个分档转盘选择全部走刀量值的方式；或者用几个分档转盘的组合选择全部走刀量 值的方式。分档转盘上的每个刻度对应一种走刀量值。
本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现 一种多种操纵方式的数普兼容机 床，包括有床身(1)，主轴箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，数控系统(l一l)连接车床 主轴(1—8)并通过转速测量(1~~7)连接数控系统(l一l);伺服驱动系统(1—10) 通过刀具移动系统(1~9)、位置测量(l一ll)连接数控系统(l一l)，其主要特点还包 括有进给量参数(l一3)通过进给量数据库(l一4)与数据接口 (1—2)连接；在数据 接口 (l一2)上设有数个进给量参数选择用的进给量分档码盘(1-~6)，数据接口 (l一2)
连接数控系统(l一l)。
所述的多种操纵方式的数普兼容机床还包括有在数控系统(l一l)上还设有进给量
屏幕显示(l一5)。
所述用的多种操纵方式的数普兼容机床的进给量参数(l一3)包括有以矩阵排列的 纵向走刀量、横向走刀量、公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹、细化进给。
所述的数个进给量参数选择用的进给量分档码盘(1~6)为1一4个多位分档码盘。
所述的多种操纵方式的数普兼容机床还包括有在机床上设有的操作板上设置数个进 给量参数选择用的进给量分档码盘(l"6)，进给量分档码盘(1~6)上设有刻度，每个 刻度对应一种进给状态或进给量值，转动选定进给量分档码盘(1^6)后选择走刀量， 进给状态或进给量通过数据接口 (1-2)输入机床的数控系统(l一l)。
所述的3个分档码盘(1_~6)为第一个分档码盘(1~61)每一个分档与数据库中每 种进给量参数的一种种类相对应，LCD显示器(5)上实时显示出以矩阵排列的一种进给 量参数；第二个分档码盘(1^62)每一个分档与以矩阵排列的一种进给量参数中的某一 行相对应；第三个分档码盘(1~63)每一个分档与以矩阵排列的一种螺纹走刀量参数中 的某一列相对应。
所述的多种操纵方式的数普兼容机床还包括有所述的第四个分档码盘(1~64)每个 分档和细分倍数相对应。
所述的多种操纵方式的数普兼容机床所述的分档码盘(1~^6)以二进制多位电子开
关方式的组合。
所述的数个进给量参数选择用的分档码盘(14)设置在操作板(7)上。 所述的多种操纵方式的数普兼容机床，所述的数个进给量参数选择用的分档码盘(1 ~6)设置在LCD显示器(5)的安装面板(6)。
本发明数控车床的操作步骤为
(1) 将机床的进给量参数(1~3)输入进给量数据库(l一4)，并将此进给量数 据库(l"4),通过数据接口 (1一-2)输入机床的专用数控系统(l一l);
(2) 在显示器上实时显示以矩阵排列的进给量参数表或在机床的显著位置标明 进给量参数表；
(3) 将每种进给量参数分布在一个矩阵表中；
(4) 在机床上设有的操作板上设置数个进给量参数选择用的分档码盘(1~^6)， 分档码盘(1~6)上设有刻度，每个刻度对应一种进给状态或进给量值， 转动选定分档码盘(1~^6)后选择走刀量，进给状态或进给量通过数据接 口 (1^2)输入机床的专用数控系统(l一l);
(5) 机床的专用数控系统在进给量数据库(1^4)中选择出对应的进给状态或 进给量参数值后，机床以选定的走刀量方式和参数进行加工。
(6) 确定切削速度，输入加工长度；
(7) 调整刀具到走刀的起始点位置，启动一次走刀的加工循环程序，加工。 本发明的有益效果是-
1、 本发明数控车床走刀量(包括车螺纹的走刀量)设置，其数据库的参数完全采 用传统机床标准螺纹螺距的分级方式。
2、 机床底层支持是数控技术进给速度与主轴的转速有关。
3、 进给量的数据全部通过屏幕显示，可供选择。
4、 在装有屏幕的控制站上安装进给量参数控制开关。进给量参数控制开关的转轴 上装有数字型的8段选做开关，用来选址。通过进给量参数控制开关选择某一挡的走刀 量，即选择了走刀量数据库的某个地址，也就意味着通过数据库确定车床将以某种走刀 量工作。
5、 本发明的确定螺纹加工参数，不依靠数控编程技术，确保大多数普通车床操作
者的使用。让工人感觉到就是在操作一台普通车床。本发明转盘式走刀量有级选择系统 具有更高的人机功能、更加便于操作。
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图l为本发明实施例示意图2为本发明程序方框流程图3为本发明实施例的程序方框流程图。
图4为本发明操作板的平面示意图。
具体实施方式
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以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述
实施例l:见图l,图2，图3，图4， 一种多种操纵方式的数普兼容机床，包括有 床身l，主轴箱2，尾座3，刀架4，数控系统l一l连接车床主轴1—8并通过转速测量 l一7连接数控系统l一l;伺服驱动系统1一10通过刀具移动系统1~^、位置测量l一ll 连接数控系统l一l，进给量参数l一3通过进给量数据库l一4与数据接口 l一2连接； 在数据接口 1--2上设有数个进给量参数选择用的进给量分档码盘1一《，分档码盘(l一 6)以二进制多位电子开关方式的组合。数据接口 l一2连接数控系统1—1。在数控系统 l一l上还设有进给量屏幕显示l一5。进给量参数1_3包括有以矩阵排列的纵向走刀量、 横向走刀量、公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹、细化进给。数个进给量参数 选择用的进给量分档码盘14为1个多位分档码盘。1个进给量参数选择用的分档码盘 1^6设置在LCD显示器5的安装面板6。进给量分档码盘1—上设有刻度，每个刻度对 应一种进给状态或进给量值，转动选定进给量分档码盘1~6后选择走刀量，进给状态或 进给量通过数据接口 l""2输入机床的数控系统l一l。
本发明用一个分档码盘设置进给量的方法，
(1) 将机床的进给量参数l一3输入进给量数据库1"~4，并将此进给量数据库1 ""4，通过数据接口1—2输入数控车床的数控系统1一1;
将普通车床的六种进给量模式，纵向走刀量、横向走刀量、公制螺纹、英制螺纹、 模数螺纹、径节螺纹、细化进给参数输入数据库1~4，并将此数据库l一4通过数据接 口 1^2输入数控车床的数控系统l一l。
(2) 将每种模式的参数分布在一个8X8的矩阵表中。
(3)在机床上设有的操作板上设置一个进给量参数选择用的分档码盘l"^6，分 档码盘H上设有刻度，每个刻度对应一种走刀量值，转动分档码盘14
设置进给量，进给量通过数据接口 1^2输入数控车床的数控系统1一1;
分档码盘(1^6)以二进制多位电子开关方式的组合， 一个384位分档码盘的每一 个分档与数据库中六种进给量参数中的一种进给量参数相对应。选择出384位分档码盘 中的某个分档，此挡位即对应某种进给量参数。
(4)数控系统在进给量数据库1-4中选择出对应的进给量参数值，机床以选定的
进给量参数进行加工。 具体操作步骤如下
首先，拨动有级/无级开关到有级状态，激活进给量参数控制分档码盘开关。
然后，拨动384位分档码盘开关，确定到需要的某个分档，螺距参数矩阵表中选择
出某一螺纹螺距参数；
对刀，输入螺纹长度,启动自动走刀程序，即可自动运行加工螺纹。
实施例2:见图l,图2，图3，图4， 一种多种操纵方式的数普兼容机床，本发明
数控车床用两个分档码盘分档设置进给量。
其主要步骤同上，不同的是设有两个分档码盘。
第一个8位分档码盘1~6的每一个分档与数据库中六种进给量参数的一种相对应， 选择出一个8位分档码盘，显示器上实时显示出以矩阵排列的此种进给量参数的8X8 的矩阵排列表。
第二个64位分档码盘的每一个分档与以矩阵排列的一种进给量参数相对应。 具体操作步骤如下
首先，拨动有级/无级开关到有级状态,激活进给量参数控制分档转盘开关。调用出 螺纹数据库；拨动第一个8位分档码盘,选择出一个8 X 8的螺距参数矩阵表；
然后，拨动第二个64位分档码盘，在8X8的螺距参数矩阵表中选择出某一螺纹螺 距参数；
对刀，输入螺纹长度,启动自动走刀程序，即可自动运行加工螺纹。 上述步骤重复，直到完成加工。 其中(2)在显示器上实时显示以矩阵排列的进给量参数表。 实施例3:见图l，图2，图3,图4, 一种多种操纵方式的数普兼容机床。其主要 结构同例l，不同的是设有三个8位分档码盘。
3个分档码盘l-"6为第一个分档码盘1一61每一个分档与数据库中每种进给量参数 的一种种类相对应，LCD显示器5上实时显示出以矩阵排列的一种进给量参数；第二个 分档码盘l一62每一个分档与以矩阵排列的一种进给量参数中的某一行相对应；第三个 分档码盘每一个分档与以矩阵排列的一种螺纹走刀量参数中的某一列相对应。
图3为本发明程序方框流程图。人机界面2-1、主轴系统2-2、螺纹数据库2-3连接 数据系统2-4; 3个分档码盘，第一个分档码盘141，为走刀量类型选择，每一个分档 与数据库中每种进给量参数的一种种类相对应，人机界面2-1实时显示出以矩阵排列的 一种进给量参数；第二个分档码盘l"^62，为走刀量表行选择，每一个分档与以矩阵排 列的一种进给量参数中的某一行相对应；第三个分档码盘1^63，为走刀量表列选择， 每一个分档与以矩阵排列的一种螺纹进给量参数中的某一列相对应；3个分档码盘通过 PLC控制器连接数据系统2-4 。
本发明用三个分档转盘设置进给量的方法。
步骤1:将普通车床的六种进给量模式，有纵向走刀量、横向走刀量、公制螺纹、 英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹、细化进给参数输入数据库，并将此数据库通过数据接 口输入数控车床的数控系统。每种模式的参数分布在一个8X8的矩阵表中。
步骤2:在显示器上实时显示以矩阵排列的进给量参数，每一种参数为一个矩阵；
步骤3:在操作板上设置三个进给量参数控制开关，此控制开关通过数据接口输入 数控车床的数控系统。
所述的三个走刀量参数控制开关为三个8位分档码盘开关。
第一个8位分档码盘开关的每一个分档与数据库中六种进给量参数的一种相对应， 选择出一个八位波段开关的分档，显示器上实时显示出以矩阵排列的此种进给量参数的 8X8的矩阵排列表。如选择公制螺纹。
第二个8位分档码盘开关的每一个分档与以矩阵排列的一种进给量参数中的某一行 相对应；选择螺纹模数。
第三个8位分档码盘开关的每一个分档与以矩阵排列的一种螺纹进给量参数中的某 一列相对应。选择螺纹加工长度。
步骤4:通过三个进给量参数控制分档码盘开关输入所需的走刀量参数。
步骤5:数控系统在进给量数据库1--4中选择出对应的进给量参数值，机床以选定 的进给量参数进行加工。
应用例l:使用本发明加工公制螺纹杆
主要参数直径30mm，螺距2咖,长度500mm。
具体操作步骤如下
首先，拨动有级/无级开关到有级状态,激活走刀量参数控制分档码盘开关.调用出 螺纹数据库；拨动第一个分档码盘开关,选择出一个8X8的螺距参数矩阵表；
1然后，拨动第二个分档码盘开关在8X8的螺距参数矩阵表中选择出某一行螺纹螺 距参数；
最后，拨动第三个分档码盘开关，选择8X8的螺距参数矩阵表中的某一列。行与列 的交叉点既所需要选择的被加工螺纹的螺距。如螺纹长度500mm及直径30ram。(整个过 程在LCD显示器上实时显示)。然后对刀，输入螺纹长度，启动自动走刀程序，即可自动运 行加工螺纹。
上述步骤重复，直到完成加工。
三个分档码盘开关的组合信号输入到数控系统,通过逻辑运算处理后在数控系统中 的螺纹数据库中选择出该螺纹螺距的各个参数。当数控系统接到加工螺纹的指令后，自 动运行各参数，数控系统发出控制信号到纵横向进给电机驱动器，驱动器驱动伺服电机控 制刀架的运动,完成车削螺纹的加工过程。
实施例4::见图l，图2，图3，图4， 一种多种操纵方式的数普兼容机床。 本发明数控车床用四个分档转盘设置进给量的方法主要步骤同例3，不同的是除设 有三个8位分档码盘，还设有第四个分档码盘为每个分档和一种细分倍数相对应，细化 进给参数。
4个进给量参数选择用的分档码盘(1~6)设置在操作板(7)上。
权利要求
1.一种多种操纵方式的数普兼容机床，包括有床身(1)，主轴箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，数控系统(1-1)连接车床主轴(1-8)并通过转速测量(1-7)连接数控系统(1-1)；伺服驱动系统(1-10)通过刀具移动系统(1-9)、位置测量(1-11)连接数控系统(1-1)，其特征还包括有进给量参数(1-3)通过进给量数据库(1-4)与数据接口(1-2)连接；在数据接口(1-2)上设有数个进给量参数选择用的进给量分档码盘(1-6)，数据接口(1-2)连接数控系统(1-1)。
2. 如权利要求1所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是还包括有在数控系统(l一l)上还设有进给量屏幕显示(l一5)。
3. 如权利要求1或2所述用的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的进给量 参数(l一3)包括有以矩阵排列的纵向走刀量、横向走刀量、公制螺纹、英制螺纹、 模数螺纹、径节螺纹、细化进给。
4. 如权利要求3所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的数个进给量参 数选择用的进给量分档码盘(1~6)为1一4个多位分档码盘。
5. 如权利要求4所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是还包括有在机床上设 有的操作板上设置数个进给量参数选择用的进给量分档码盘(1~6)，进给量分档码 盘(1~6)上设有刻度，每个刻度对应一种进给状态或进给量值，转动选定进给量 分档码盘(1~6)后选择走刀量，进给状态或进给量通过数据接口 (l一2)输入机 床的数控系统(l一l)。
6. 如权利要求5所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的3个分档码盘(1~6)为第一个分档码盘(1~61)每一个分档与数据库中每种进给量参数的一种 种类相对应，LCD显示器(5)上实时显示出以矩阵排列的一种进给量参数；第二个 分档码盘(1~^62)每一个分档与以矩阵排列的一种进给量参数中的某一行相对应； 第三个分档码盘(1~63)每一个分档与以矩阵排列的一种螺纹走刀量参数中的某一 列相对应。
7. 如权利要求6所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征还包括有所述的第四个 分档码盘(1~64)每个分档和细分倍数相对应。
8. 如权利要求7所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的分档码盘(l一 6)以二进制多位电子开关方式的组合。
9. 如权利要求1所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的数个进给量参 数选择用的分档码盘(1～6)设置在操作板(7)上。
10. 如权利要求1所述的多种操纵方式的数普兼容机床，其特征是所述的数个进给量参 数选择用的分档码盘(1~6)设置在LCD显示器(5)的安装面板(6)。
全文摘要
本发明主要涉及数控车床，尤其涉及不用代码设置进给量的数控车床。一种多种操纵方式的数普兼容机床，包括有床身(1)，主轴箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，数控系统(1-1)连接车床主轴(1-8)并通过转速测量(1-7)连接数控系统(1-1)；伺服驱动系统(1-10)通过刀具移动系统(1-9)、位置测量(1-11)连接数控系统(1-1)，其主要特点还包括有进给量参数(1-3)通过进给量数据库(1-4)与数据接口(1-2)连接；在数据接口(1-2)上设有数个进给量参数选择用的进给量分档码盘(1-6)，数据接口(1-2)连接数控系统(1-1)。本发明的确定螺纹加工参数，不依靠数控编程技术，确保大多数普通车床操作者的使用。让工人感觉到就是在操作一台普通车床。本发明转盘式走刀量有级选择系统具有更高的人机功能、更加便于操作。
文档编号B23B7/00GK101342601SQ200710018350
公开日2009年1月14日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者李维谦 申请人:天水星火机床有限责任公司