一種數控工具機系統的製作方法

2023-04-28 18:03:56 1

本發明涉及數控工具機技術領域，具體為一種數控工具機系統。

背景技術：

隨著電子信息技術的發展，世界工具機業已進入了以數位化製造技術為核心的機電一體化時代，其中數控工具機就是代表產品之一。數控工具機是製造業的加工母機和國民經濟的重要基礎。它為國民經濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經濟與社會效益。目前，歐美日等工業化國家已先後完成了數控工具機產業化進程，而中國從20世紀80年代開始起步，仍處於發展階段。長期以來，國產數控工具機始終處於抵擋迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程的關鍵設備主要依靠進口，技術受制於人。究其原因，國內本土數控工具機企業大多處於「粗放型」階段，在產品設計水平、質量、精度、性能等方面差距較大。為此，我們提出了一種數控工具機系統投入使用，以解決上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種數控工具機系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種數控工具機系統，該數控工具機系統由零件加工程序單元、加工程序輸入單元、數控系統、伺服系統、傳動系統、自動換刀系統和速度控制單元組成；

所述零件加工程序單元用於用戶通過計算機輸入待加工零件的加工尺寸、加工形狀、零件表面的切削量的具體參數；

所述加工程序輸入單元用於將所述零件加工程序單元的具體參數信息輸送到所述數控系統中；

所述數控系統包括計算機數控裝置、位置檢測裝置、可編程控制器和接口電路，其中計算機數控裝置的硬體包括計算機基本系統、設備支持層和設備層三個層次；

所述伺服系統用於將所述數控系統傳來的信號轉換為所述傳動系統的運動信號；

所述傳動系統由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承組成，其中主軸的啟停和變速動作由所述數控系統控制，並通過安裝在主軸上的刀具參與切削運動，為數控工具機加工的輸出部件；

所述輔助系統用對所述傳動系統的潤滑、冷卻、排序、防護、液壓、氣動和檢測，提高所述傳動系統的工作效率；

所述自動換刀系統由刀庫和機械手組成，當系統需要換刀時，所述數控系統發出指令，由所述機械手將刀具從刀庫中取出並安裝在主軸孔中。

優選的，所述計算機數控裝置的設備層為工具機、機器人和測量機中的一種。

優選的，所述刀庫為鏈式刀庫，其中主鏈動輪由伺服電機通過渦輪減速裝置驅動。

優選的，所述機械手為單臂單爪迴轉式機械手，且機械手的擺動軸線與刀具的主軸平行。

優選的，所述位置檢測裝置用於檢測位移量，並發出反饋信號和所述計算機數控裝置發出的指令相比較，若有偏差，經放大後控制執行部件，使其向消除偏差的方向運動直至偏差等於零為止。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明中工具機的傳動系統結構簡單，傳遞度高，速度快，設有換刀機構，能夠自動進行更換刀具，提高生產效率，本發明中加工工序集中，能夠連續進行加工，趨向複合加工，對加工對象的適應性更強，經濟效率高，有利於生產管理的現代化。

附圖說明

圖1為本發明系統框圖；

圖2為本發明工作流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-2，本發明提供一種技術方案：一種數控工具機系統，該數控工具機系統由零件加工程序單元、加工程序輸入單元、數控系統、伺服系統、傳動系統、自動換刀系統和速度控制單元組成；

所述零件加工程序單元用於用戶通過計算機輸入待加工零件的加工尺寸、加工形狀、零件表面的切削量的具體參數；

所述加工程序輸入單元用於將所述零件加工程序單元的具體參數信息輸送到所述數控系統中；

所述數控系統包括計算機數控裝置、位置檢測裝置、可編程控制器和接口電路，其中計算機數控裝置的硬體包括計算機基本系統、設備支持層和設備層三個層次；

所述伺服系統用於將所述數控系統傳來的信號轉換為所述傳動系統的運動信號；

所述傳動系統由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承組成，其中主軸的啟停和變速動作由所述數控系統控制，並通過安裝在主軸上的刀具參與切削運動，為數控工具機加工的輸出部件；

所述輔助系統用對所述傳動系統的潤滑、冷卻、排序、防護、液壓、氣動和檢測，提高所述傳動系統的工作效率；

所述自動換刀系統由刀庫和機械手組成，當系統需要換刀時，所述數控系統發出指令，由所述機械手將刀具從刀庫中取出並安裝在主軸孔中。

其中，所述計算機數控裝置的設備層為工具機、機器人和測量機中的一種，所述刀庫為鏈式刀庫，其中主鏈動輪由伺服電機通過渦輪減速裝置驅動，所述機械手為單臂單爪迴轉式機械手，且機械手的擺動軸線與刀具的主軸平行，所述位置檢測裝置用於檢測位移量，並發出反饋信號和所述計算機數控裝置發出的指令相比較，若有偏差，經放大後控制執行部件，使其向消除偏差的方向運動直至偏差等於零為止。

工作原理：在進行更換刀具時，工具機只需一個夾持刀具進行切削的刀具主軸或刀架，當需要某一刀具進行切削加工時，將該刀具自動地從刀庫轉移至工具機主軸或刀架上，在切削完畢後，將用過的刀具自動的從工具機主軸或刀架上移回刀庫中，刀庫的距離應布置在遠離加工區的地方，消除其與工件發生幹涉的可能性，其中自動換刀過程為當一個工序加工完成後，刀具快速退離工件，從加工位置退回到換刀位置，同時主軸準停，進行新舊刀具的更換；然後鬆開主軸會刀架，消除主軸準停，並變速、主軸啟動旋轉並快速趨近加工位置，用新更換的刀具開始下一工序，在本發明中，位置檢測裝置採用直線型和旋轉型兩類，其中直線型位置檢測裝置用於檢測運動部件的直線位移量，旋轉型位置檢測裝置用於檢測迴轉部件的轉動位移量。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。