专利名称：车床多过程四轴联动的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数控车床的改进技术。
目前加工机密机械或进行大量标准件产品的生产，大多采用先进的数控车床，利用计算机作为过程控制，早期加工机械部件都采用通用车床，其机械结构是电机驱动，对机件加工是单刀单架进给，要完成粗、精车螺纹时必须进行两次车削，首次为粗车，然后将刀架退回来再进行第二次精车，这样不仅降低了生产效率，且产品质量和精度很难得到保证。当前比较先进的双刀车床，这种车床能够同时进行粗精加工，必须要加其它的辅助控制，但是要求两加工轴严格同步，但很难作到，这种加工方法仍然达不到超高精度的要求。
为解决以上双轴同时加工的不足，本实用新型的目的提供一种双过程公用同一轴的四轴联动全自动控制加工装置，备在车床上，从机械加工设备上联接在一起，同时有精确的数控系统，从而实现了数控车床四轴联动的全自动车削加工。
本实用新型的结构设计是这样实现的普通的双刀架车床为双套车削系统，其中一刀架A横向轴为U，径向轴为W；另一刀架B的横向轴为X，径向轴为Y。本发明的特征在于将刀架A和刀架B用一连接件固定联接为一体，将W轴和Y轴改用为同一个Z轴，从而Z轴电机通过齿轮传递使Z轴作横向旋转，带动Z轴上的连接件在水平方向移动，此时A架车刀和B架车刀同时对部件进行粗精加工，一次成型，为了保证两车刀的同步，采用统一的控制电路，其电路结构由中央数字控制器，A、B刀架位置控制单元，A、B刀架伺服控制单元，A、B刀架位置测量装置及A、B刀架位置反馈单元，A、B刀架各有一套数字检测控制系统，两路控制系统将所测数字信号统一反馈给中央数字控制器，控制器将所测信号通过微处理器和专用软件处理后又反馈到加工系统，保证了两侧车刀对机件的粗精加工，控制电路方框图(如图2所示)，由(Ⅰ)为中央数字控制器，(Ⅱ)为粗、精轴位置控制单元，(Ⅲ)精、精轴伺服电机控制单元，(Ⅳ)为粗、精轴测试单元，(Ⅴ)为粗、精轴位置反馈单元组成。粗、精两轴各为一套控制系统，将所测信号通过电路输入到中央数字控制器。其详细电路是(Ⅰ)中央数字控制器(如图3所示)，由地址译码电路、命令译码，接口电路，存贮电路，D／A转换电路，采样保持，最后由八路放大器输出，每一路控制一个车刀的加工；测量及反馈电路在一起(如图4所示)，利用光电测量的标准反馈编码器，通过各加工车刀的A、B通道的高低，将信号反馈到中心数字控制器，控制器随时都有加工进程的状态标志；伺服控制单元(如图5所示)，测量反馈电路将输出信号用连接器与伺服控制单元联接，对机件的加工都是通过以上电路进行瞬时控制，加工运行时电路是通过软件实现了四轴联动的统一控制，一次完成对机件车削的粗精加工。
本实用新型的优点是采用四轴联动控制装置，加工精度高，一次完成，效率高，可实现车床的全自动加工。
本实用新型的详细结构由以下实施例及附图给出。
图1为机床多过程四轴联动的控制装置结构原理图；图2为机床多过程四轴联动的控制装置A、B刀架控制方框图；图3为机床多过程四轴联动的控制装置中心数字控制方框图4为机床多过程四轴联动的控制装置测试反馈控制单元方框图；图5为机床多过程四轴联动的控制装置伺服系统控制连接图。
其结构由
图1所知(9)为机床加工装置底座，A、B分别为车削加工之粗精刀架，刀架A(1)为W径向轴，(2)为U横向轴，刀架B(3)为Y径向轴，(4)X横向轴，(6)为A、B刀架之间之联接件，使两刀架固定联接在一起，联接件(6)中心为丝杠(5)，为A、B刀架公用的Z轴，由于电机(8)旋转，通过齿轮(7)带动丝杠(5)作横向旋转，使得联接件(6)沿丝杠方向移动，同时带动两则粗精刀架一起移动，使粗精加工一次完成，其控制电路由测量反馈控制单元，中央数字控制器，伺服控制系统组成，使整体成为一闭环系统，中央数字控制用专用的计算机软件，使得机床加工四轴联动成为随机运行瞬时控制通过对机件加工的长时间使用，控制装置灵敏度高，加工精度高，且一次成型。
权利要求1.一种车床多过程四轴联动的控制装置，由双刀架、伺服系统及控制系统组成，其特征在于将双刀架A和B用一连接件(9)固定联接为一体，将W轴(1)和Y轴(3)公用一个Z轴(5)，其控制电路由中央数字控制器Ⅰ，A、B刀架位置控制单元(Ⅱ)，A、B刀架伺服控制单元(Ⅲ)，A、B刀架位置测量装置(Ⅳ)及A、B刀架位置反馈单元(Ⅴ)组成，其连接是中央数字控制器(Ⅰ)与A、B刀架伺服控制单元(Ⅱ)相接，控制工作电机对机件的加工，A、B刀架位置测量装置(Ⅳ)通过A、B刀架位置反馈单元(Ⅴ)相接，最后连接到中央数字控制器(Ⅰ)。
2.按权利要求1所述之控制装置，其特征在于中央数字控制器由地址译码电路、命令释码、接口电路，存贮电路，D／A转换电路，采样保持，最后由八路放大器输出，每一路控制一个车刀的加工。
3.按权利要求1所述之控制装置，其特征在于侧量及反馈电路在一起，利用光电测量的标准反馈编码器，通过各加工车刀的A、B通路的高低，将信号反馈到中央数字控制器(I)。
专利摘要本设计为数控车床的改进技术，其结构是原有双刀车床为双套车削系统，其中一刀架A有V、W轴，刀架B有X、Y轴。其特点在于将刀架A和刀架B用一连接件固定联接为一体，将W轴和Y轴改用同一个Z轴，利用控制电路对两刀加工进行实时控制，实现了A、B刀架对机件同时进行粗精加工，一次成型。本装置优点采用四轴联动控制装置，加工精度高，一次完成，效率高，可实现车床全自动加工。
文档编号B23Q15/00GK2153428SQ92237228
公开日1994年1月19日 申请日期1992年12月8日 优先权日1992年12月8日
发明者王世秋 申请人:中国科学院沈阳计算技术研究所