專利名稱：車床多過程四軸聯動的控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于數控車床的改進技術。
目前加工機密機械或進行大量標準件產品的生產，大多采用先進的數控車床，利用計算機作為過程控制，早期加工機械部件都采用通用車床，其機械結構是電機驅動，對機件加工是單刀單架進給，要完成粗、精車螺紋時必須進行兩次車削，首次為粗車，然后將刀架退回來再進行第二次精車，這樣不僅降低了生產效率，且產品質量和精度很難得到保證。當前比較先進的雙刀車床，這種車床能夠同時進行粗精加工，必須要加其它的輔助控制，但是要求兩加工軸嚴格同步，但很難作到，這種加工方法仍然達不到超高精度的要求。
為解決以上雙軸同時加工的不足，本實用新型的目的提供一種雙過程公用同一軸的四軸聯動全自動控制加工裝置，備在車床上，從機械加工設備上聯接在一起，同時有精確的數控系統，從而實現了數控車床四軸聯動的全自動車削加工。
本實用新型的結構設計是這樣實現的普通的雙刀架車床為雙套車削系統，其中一刀架A橫向軸為U，徑向軸為W；另一刀架B的橫向軸為X，徑向軸為Y。本發明的特征在于將刀架A和刀架B用一連接件固定聯接為一體，將W軸和Y軸改用為同一個Z軸，從而Z軸電機通過齒輪傳遞使Z軸作橫向旋轉，帶動Z軸上的連接件在水平方向移動，此時A架車刀和B架車刀同時對部件進行粗精加工，一次成型，為了保證兩車刀的同步，采用統一的控制電路，其電路結構由中央數字控制器，A、B刀架位置控制單元，A、B刀架伺服控制單元，A、B刀架位置測量裝置及A、B刀架位置反饋單元，A、B刀架各有一套數字檢測控制系統，兩路控制系統將所測數字信號統一反饋給中央數字控制器，控制器將所測信號通過微處理器和專用軟件處理后又反饋到加工系統，保證了兩側車刀對機件的粗精加工，控制電路方框圖(如圖2所示)，由(Ⅰ)為中央數字控制器，(Ⅱ)為粗、精軸位置控制單元，(Ⅲ)精、精軸伺服電機控制單元，(Ⅳ)為粗、精軸測試單元，(Ⅴ)為粗、精軸位置反饋單元組成。粗、精兩軸各為一套控制系統，將所測信號通過電路輸入到中央數字控制器。其詳細電路是(Ⅰ)中央數字控制器(如圖3所示)，由地址譯碼電路、命令譯碼，接口電路，存貯電路，D／A轉換電路，采樣保持，最后由八路放大器輸出，每一路控制一個車刀的加工；測量及反饋電路在一起(如圖4所示)，利用光電測量的標準反饋編碼器，通過各加工車刀的A、B通道的高低，將信號反饋到中心數字控制器，控制器隨時都有加工進程的狀態標志；伺服控制單元(如圖5所示)，測量反饋電路將輸出信號用連接器與伺服控制單元聯接，對機件的加工都是通過以上電路進行瞬時控制，加工運行時電路是通過軟件實現了四軸聯動的統一控制，一次完成對機件車削的粗精加工。
本實用新型的優點是采用四軸聯動控制裝置，加工精度高，一次完成，效率高，可實現車床的全自動加工。
本實用新型的詳細結構由以下實施例及附圖給出。
圖1為機床多過程四軸聯動的控制裝置結構原理圖；圖2為機床多過程四軸聯動的控制裝置A、B刀架控制方框圖；圖3為機床多過程四軸聯動的控制裝置中心數字控制方框圖4為機床多過程四軸聯動的控制裝置測試反饋控制單元方框圖；圖5為機床多過程四軸聯動的控制裝置伺服系統控制連接圖。
其結構由
圖1所知(9)為機床加工裝置底座，A、B分別為車削加工之粗精刀架，刀架A(1)為W徑向軸，(2)為U橫向軸，刀架B(3)為Y徑向軸，(4)X橫向軸，(6)為A、B刀架之間之聯接件，使兩刀架固定聯接在一起，聯接件(6)中心為絲杠(5)，為A、B刀架公用的Z軸，由于電機(8)旋轉，通過齒輪(7)帶動絲杠(5)作橫向旋轉，使得聯接件(6)沿絲杠方向移動，同時帶動兩則粗精刀架一起移動，使粗精加工一次完成，其控制電路由測量反饋控制單元，中央數字控制器，伺服控制系統組成，使整體成為一閉環系統，中央數字控制用專用的計算機軟件，使得機床加工四軸聯動成為隨機運行瞬時控制通過對機件加工的長時間使用，控制裝置靈敏度高，加工精度高，且一次成型。
權利要求1.一種車床多過程四軸聯動的控制裝置，由雙刀架、伺服系統及控制系統組成，其特征在于將雙刀架A和B用一連接件(9)固定聯接為一體，將W軸(1)和Y軸(3)公用一個Z軸(5)，其控制電路由中央數字控制器Ⅰ，A、B刀架位置控制單元(Ⅱ)，A、B刀架伺服控制單元(Ⅲ)，A、B刀架位置測量裝置(Ⅳ)及A、B刀架位置反饋單元(Ⅴ)組成，其連接是中央數字控制器(Ⅰ)與A、B刀架伺服控制單元(Ⅱ)相接，控制工作電機對機件的加工，A、B刀架位置測量裝置(Ⅳ)通過A、B刀架位置反饋單元(Ⅴ)相接，最后連接到中央數字控制器(Ⅰ)。
2.按權利要求1所述之控制裝置，其特征在于中央數字控制器由地址譯碼電路、命令釋碼、接口電路，存貯電路，D／A轉換電路，采樣保持，最后由八路放大器輸出，每一路控制一個車刀的加工。
3.按權利要求1所述之控制裝置，其特征在于側量及反饋電路在一起，利用光電測量的標準反饋編碼器，通過各加工車刀的A、B通路的高低，將信號反饋到中央數字控制器(I)。
專利摘要本設計為數控車床的改進技術，其結構是原有雙刀車床為雙套車削系統，其中一刀架A有V、W軸，刀架B有X、Y軸。其特點在于將刀架A和刀架B用一連接件固定聯接為一體，將W軸和Y軸改用同一個Z軸，利用控制電路對兩刀加工進行實時控制，實現了A、B刀架對機件同時進行粗精加工，一次成型。本裝置優點采用四軸聯動控制裝置，加工精度高，一次完成，效率高，可實現車床全自動加工。
文檔編號B23Q15/00GK2153428SQ92237228
公開日1994年1月19日 申請日期1992年12月8日 優先權日1992年12月8日
發明者王世秋 申請人:中國科學院沈陽計算技術研究所