一种可以控制光整孔底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技术领域，具体为一种可以控制光整孔底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光整孔底的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种利用气缸实现数控车床床鞍和尾座自动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，有利于提高孔类轴向尺寸的加工精度，也确保钻孔加工时安全性。

本发明采用的方案为：一种可以控制光整孔底的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种气缸实现数控车床床鞍和尾座自动接合与脱开的连接装置，包括对中组件、转动臂组件、驱动组件和丝锥组件，所述对中组件包括对中轴和V型块，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，V型块的V型槽两个斜面处设置有两个压力传感器，槽底设置有一弹簧，对中轴的前端V型部分与所述V型块角度相等，对中轴靠近尾座侧的端面和V型块底部设置有一对传感器，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，所述弹簧一端固定在V型块的槽底，一端呈悬臂状态。

所述转动臂组件包括转动臂、转动轴、轴套和大齿轮，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，另一端与所述大齿轮固定连接，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。

所述驱动组件包括齿条、气缸、电磁换向阀、齿条导向槽、复位开关和控制器，所述控制器安装在机床配电柜内并与数控系统及电磁换向阀电性相连，所述复位开关安装在数控车床床鞍的前面，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，所述齿条固定在所述气缸的前端，齿条安装在导向槽内，所述齿条与大齿轮相互啮合；所述气缸为行程可调的指状气缸，所述电磁换向阀控制气缸的伸缩。

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。

所述钻孔过程如下：

A．所述控制器向数控系统发出指令，使数控车床床鞍沿Z方向移向尾座，所述对中轴前端V型部分伸入V型块的V型凹槽内；

B．V型块的V型槽两个斜面处设置有两个压力传感器与对中轴的V型部分先接触，根据两个压力传感器所受到的压力大小判断床鞍与尾座之间是否对中，若两个压力传感器所感知的压力大小不相等，则控制器向数控系统发出报警信息，机床动作停止；若两个传感器所感知的压力大小相等，则对中轴V型部分继续向V型块的V型凹槽内伸入；

C．在所述弹簧作用下，所述连接柱轴端与V型块之间传感器接通时，控制器发出信号，使数控车床Z向移动停止；

D．所述电磁换向阀左侧进入工作位，使所述气缸活塞杆伸出，推动齿条向前移动，从而带动大齿轮转动，使所述转动臂卡入连接柱的环槽内，接合动作完成；

E．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；

F．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；

G．当所述间隙为零时，钻头才开始随着拖板的移动而逐渐从孔中退出；

H．钻头完全退出；

I．当尾座移动到适当位置后，控制器发出指令，数控车床Z向停止移动；

J．所述电磁换向阀右侧进入工作位，使气缸缩回，带动大齿轮反转，从而使转动臂离开连接柱的环槽，至此，床鞍与尾座实现了分离；

K．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，利用对中轴与V型块实现床鞍与尾座的初步对中，利用一对压力传感器可以判断床鞍与尾座之间的精确对中，从而判断尾座的前后位置是否正确；利用对中轴轴端和V型块槽底间的传感器判断两者间的相对位置，无论尾座在何处均可实现两者之间的自动连接，提高了两者之间连接的灵活性；转动臂的前端钩部与连接柱的环槽相互卡紧，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，从而可精确地控制孔类加工时长度方向的尺寸精度，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；利用气缸实现床鞍与尾座的自动接合或脱开，进一步提高了数控车床的自动化程度，扩展了数控车床的功能。

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是本发明的气缸与电磁换阀连接示意图；

图5是本发明的连接柱结构示意图；

图6是图1中所示A向的视图；

图7是本发明的实施示例图。

具体实施方式

一种可以控制光整孔底的数控车床尾座自动进给控制方法，其使用的是一种气缸实现数控车床床鞍和尾座自动接合与脱开的连接装置，包括对中组件、转动臂组件、驱动组件和丝锥组件，所述对中组件包括对中轴1和V型块16，对中轴1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16水平安装并与数控车床尾座固定连接，V型块16的V型槽两个斜面处设置有两个压力传感器19，槽底设置有一弹簧20，对中轴1的前端V型部分与所述V型块16角度相等，对中轴1靠近尾座侧的端面和V型块16底部设置有一对传感器13，所述传感器13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，所述弹簧20一端固定在V型块16的槽底，一端呈悬臂状态。

所述转动臂组件包括转动臂4、转动轴5、轴套6和大齿轮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，另一端与所述大齿轮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。

所述驱动组件包括齿条2、气缸8、电磁换向阀9、齿条导向槽10、复位开关14和控制器15，所述控制器15安装在机床配电柜内并与数控系统及电磁换向阀9电性相连，所述复位开关14安装在数控车床床鞍的前面，并与控制器15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，所述齿条2固定在所述气缸8的前端，齿条2安装在导向槽10内，所述齿条2与大齿轮7相互啮合；所述气缸8为行程可调的指状气缸，所述电磁换向阀9控制气缸8的伸缩。

所述钻头组件安装在尾座套筒内，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。

所述钻孔过程如下：

A．所述控制器15向数控系统发出指令，使数控车床床鞍沿Z方向移向尾座，所述对中轴1前端V型部分伸入V型块16的V型凹槽内；

B．V型块16的V型槽两个斜面处设置有两个压力传感器18与对中轴1的V型部分先接触，根据两个压力传感器所受到的压力大小判断床鞍与尾座之间是否对中，若两个压力传感器所感知的压力大小不相等，则控制器15向数控系统发出报警信息，机床动作停止；若两个传感器所感知的压力大小相等，则对中轴1V型部分继续向V型块16的V型凹槽内伸入；

C．在所述弹簧20作用下，所述连接柱1轴端与V型块2之间传感器13接通时，控制器15发出信号，使数控车床Z向移动停止；

D．所述电磁换向阀9左侧进入工作位，使所述气缸8活塞杆伸出，推动齿条2向前移动，从而带动大齿轮7转动，使所述转动臂4卡入连接柱1的环槽内，接合动作完成；

E．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；

F．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；

G．当所述间隙18为零时，钻头才开始随着拖板的移动而逐渐从孔中退出；

H．钻头完全退出；

I．当尾座移动到适当位置后，控制器15发出指令，数控车床Z向停止移动；

J．所述电磁换向阀9右侧进入工作位，使气缸8缩回，带动大齿轮7反转，从而使转动臂4离开连接柱1的环槽，至此，床鞍与尾座实现了分离；

K．当出现意外情况时，按下所述复位开关14，控制器15复位。