專利名稱：多種操縱方式的數普兼容機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及數控車床，尤其涉及不用代碼設置進給量的數控車床。
背景技術：
普通車床的走刀機構傳動鏈是與車床的主軸連在一起的，從而保證了加工螺紋時形 成準確的螺旋線軌跡。為了制造方便，即便對于是車削外圓面、端面這種不需要保證準 確的螺旋線軌跡的走刀機構，車床也將走刀機構的傳動鏈與車床主軸連在一起。因此， 便形成了以主軸每轉車刀移動多少距離為相關參數的車床進給量設置方式。
數控車床出現以后，車床進給量是在車床主軸的尾部安裝編碼器，由編碼器采集主 軸的轉速數據，傳輸給數控系統(tǒng)，操作者通過編寫代碼的方式設置需要加工的進給量參 數，數控系統(tǒng)控制走刀機構運動，實現主軸每轉車刀的位移量。
目前數控車床調整螺紋的方式，是采用數控編程的方式調節(jié)螺紋的螺距，公、英制
螺紋等參數。采用G代碼和M代碼編程，通過數控系統(tǒng)進行螺紋加工操作，并可以選 擇預定加工循環(huán)方式。因此，數控車床加工程序與普通車床工藝規(guī)程有較大區(qū)別，涉及 的內容比較廣，編程技術人員不僅要了解數控車床的性能、特點和運行方式，還要對刀 具系統(tǒng)、切削參數以及工件的裝夾方式等方面非常熟悉。
此方法在現有的數控車床上被普遍采用，存在的問題是對于數控車床的操作者要求 高，必須經過專門培訓，否則存在較大的技術障礙，嚴重限制了數控車床的大規(guī)模推廣 應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種多種操縱方式的數普兼容 機床。將普通車床的加工參數輸入數據庫，應用數控系統(tǒng)作為控制的底層技術，采用具 有分檔功能的轉盤選擇加工的種類，并顯示。操作者只需要手動撥動具有分檔功能的轉 盤，就可以在系統(tǒng)顯示屏上實時選擇螺紋加工的進給量，即可以完成對螺紋公英制、螺
距等參數的選擇。具有分檔功能的轉盤是為了給操作者提供一種便捷的進給量選擇、輸 入方式，分檔轉盤上設有刻度，分檔轉盤控制的是多位電子。多位電子開關以二進制的 方式組合成一組自然數，每一個數字對應進給量數據庫中的一種進給量值。由于使用了 二進制方式組合的多位電子開關，因此分檔轉盤可以根據車床使用功能的需要，設計成 用一個分檔轉盤選擇全部走刀量值的方式；或者用幾個分檔轉盤的組合選擇全部走刀量 值的方式。分檔轉盤上的每個刻度對應一種走刀量值。
本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術方案來實現 一種多種操縱方式的數普兼容機 床，包括有床身(1)，主軸箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，數控系統(tǒng)(l一l)連接車床 主軸(1—8)并通過轉速測量(1~~7)連接數控系統(tǒng)(l一l);伺服驅動系統(tǒng)(1—10) 通過刀具移動系統(tǒng)(1~9)、位置測量(l一ll)連接數控系統(tǒng)(l一l)，其主要特點還包 括有進給量參數(l一3)通過進給量數據庫(l一4)與數據接口 (1—2)連接；在數據 接口 (l一2)上設有數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(1-~6)，數據接口 (l一2)
連接數控系統(tǒng)(l一l)。
所述的多種操縱方式的數普兼容機床還包括有在數控系統(tǒng)(l一l)上還設有進給量
屏幕顯示(l一5)。
所述用的多種操縱方式的數普兼容機床的進給量參數(l一3)包括有以矩陣排列的 縱向走刀量、橫向走刀量、公制螺紋、英制螺紋、模數螺紋、徑節(jié)螺紋、細化進給。
所述的數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(1~6)為1一4個多位分檔碼盤。
所述的多種操縱方式的數普兼容機床還包括有在機床上設有的操作板上設置數個進 給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(l"6)，進給量分檔碼盤(1~6)上設有刻度，每個 刻度對應一種進給狀態(tài)或進給量值，轉動選定進給量分檔碼盤(1^6)后選擇走刀量， 進給狀態(tài)或進給量通過數據接口 (1-2)輸入機床的數控系統(tǒng)(l一l)。
所述的3個分檔碼盤(1_~6)為第一個分檔碼盤(1~61)每一個分檔與數據庫中每 種進給量參數的一種種類相對應，LCD顯示器(5)上實時顯示出以矩陣排列的一種進給 量參數；第二個分檔碼盤(1^62)每一個分檔與以矩陣排列的一種進給量參數中的某一 行相對應；第三個分檔碼盤(1~63)每一個分檔與以矩陣排列的一種螺紋走刀量參數中 的某一列相對應。
所述的多種操縱方式的數普兼容機床還包括有所述的第四個分檔碼盤(1~64)每個 分檔和細分倍數相對應。
所述的多種操縱方式的數普兼容機床所述的分檔碼盤(1~^6)以二進制多位電子開
關方式的組合。
所述的數個進給量參數選擇用的分檔碼盤(14)設置在操作板(7)上。 所述的多種操縱方式的數普兼容機床，所述的數個進給量參數選擇用的分檔碼盤(1 ~6)設置在LCD顯示器(5)的安裝面板(6)。
本發(fā)明數控車床的操作步驟為
(1) 將機床的進給量參數(1~3)輸入進給量數據庫(l一4)，并將此進給量數 據庫(l"4),通過數據接口 (1一-2)輸入機床的專用數控系統(tǒng)(l一l);
(2) 在顯示器上實時顯示以矩陣排列的進給量參數表或在機床的顯著位置標明 進給量參數表；
(3) 將每種進給量參數分布在一個矩陣表中；
(4) 在機床上設有的操作板上設置數個進給量參數選擇用的分檔碼盤(1~^6)， 分檔碼盤(1~6)上設有刻度，每個刻度對應一種進給狀態(tài)或進給量值， 轉動選定分檔碼盤(1~^6)后選擇走刀量，進給狀態(tài)或進給量通過數據接 口 (1^2)輸入機床的專用數控系統(tǒng)(l一l);
(5) 機床的專用數控系統(tǒng)在進給量數據庫(1^4)中選擇出對應的進給狀態(tài)或 進給量參數值后，機床以選定的走刀量方式和參數進行加工。
(6) 確定切削速度，輸入加工長度；
(7) 調整刀具到走刀的起始點位置，啟動一次走刀的加工循環(huán)程序，加工。 本發(fā)明的有益效果是-
1、 本發(fā)明數控車床走刀量(包括車螺紋的走刀量)設置，其數據庫的參數完全采 用傳統(tǒng)機床標準螺紋螺距的分級方式。
2、 機床底層支持是數控技術進給速度與主軸的轉速有關。
3、 進給量的數據全部通過屏幕顯示，可供選擇。
4、 在裝有屏幕的控制站上安裝進給量參數控制開關。進給量參數控制開關的轉軸 上裝有數字型的8段選做開關，用來選址。通過進給量參數控制開關選擇某一擋的走刀 量，即選擇了走刀量數據庫的某個地址，也就意味著通過數據庫確定車床將以某種走刀 量工作。
5、 本發(fā)明的確定螺紋加工參數，不依靠數控編程技術，確保大多數普通車床操作
者的使用。讓工人感覺到就是在操作一臺普通車床。本發(fā)明轉盤式走刀量有級選擇系統(tǒng) 具有更高的人機功能、更加便于操作。


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圖l為本發(fā)明實施例示意圖2為本發(fā)明程序方框流程圖3為本發(fā)明實施例的程序方框流程圖。
圖4為本發(fā)明操作板的平面示意圖。
具體實施方式
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以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述
實施例l:見圖l,圖2，圖3，圖4， 一種多種操縱方式的數普兼容機床，包括有 床身l，主軸箱2，尾座3，刀架4，數控系統(tǒng)l一l連接車床主軸1—8并通過轉速測量 l一7連接數控系統(tǒng)l一l;伺服驅動系統(tǒng)1一10通過刀具移動系統(tǒng)1~^、位置測量l一ll 連接數控系統(tǒng)l一l，進給量參數l一3通過進給量數據庫l一4與數據接口 l一2連接； 在數據接口 1--2上設有數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤1一《，分檔碼盤(l一 6)以二進制多位電子開關方式的組合。數據接口 l一2連接數控系統(tǒng)1—1。在數控系統(tǒng) l一l上還設有進給量屏幕顯示l一5。進給量參數1_3包括有以矩陣排列的縱向走刀量、 橫向走刀量、公制螺紋、英制螺紋、模數螺紋、徑節(jié)螺紋、細化進給。數個進給量參數 選擇用的進給量分檔碼盤14為1個多位分檔碼盤。1個進給量參數選擇用的分檔碼盤 1^6設置在LCD顯示器5的安裝面板6。進給量分檔碼盤1—上設有刻度，每個刻度對 應一種進給狀態(tài)或進給量值，轉動選定進給量分檔碼盤1~6后選擇走刀量，進給狀態(tài)或 進給量通過數據接口 l""2輸入機床的數控系統(tǒng)l一l。
本發(fā)明用一個分檔碼盤設置進給量的方法，
(1) 將機床的進給量參數l一3輸入進給量數據庫1"~4，并將此進給量數據庫1 ""4，通過數據接口1—2輸入數控車床的數控系統(tǒng)1一1;
將普通車床的六種進給量模式，縱向走刀量、橫向走刀量、公制螺紋、英制螺紋、 模數螺紋、徑節(jié)螺紋、細化進給參數輸入數據庫1~4，并將此數據庫l一4通過數據接 口 1^2輸入數控車床的數控系統(tǒng)l一l。
(2) 將每種模式的參數分布在一個8X8的矩陣表中。
(3)在機床上設有的操作板上設置一個進給量參數選擇用的分檔碼盤l"^6，分 檔碼盤H上設有刻度，每個刻度對應一種走刀量值，轉動分檔碼盤14
設置進給量，進給量通過數據接口 1^2輸入數控車床的數控系統(tǒng)1一1;
分檔碼盤(1^6)以二進制多位電子開關方式的組合， 一個384位分檔碼盤的每一 個分檔與數據庫中六種進給量參數中的一種進給量參數相對應。選擇出384位分檔碼盤 中的某個分檔，此擋位即對應某種進給量參數。
(4)數控系統(tǒng)在進給量數據庫1-4中選擇出對應的進給量參數值，機床以選定的
進給量參數進行加工。 具體操作步驟如下
首先，撥動有級/無級開關到有級狀態(tài)，激活進給量參數控制分檔碼盤開關。
然后，撥動384位分檔碼盤開關，確定到需要的某個分檔，螺距參數矩陣表中選擇
出某一螺紋螺距參數；
對刀，輸入螺紋長度,啟動自動走刀程序，即可自動運行加工螺紋。
實施例2:見圖l,圖2，圖3，圖4， 一種多種操縱方式的數普兼容機床，本發(fā)明
數控車床用兩個分檔碼盤分檔設置進給量。
其主要步驟同上，不同的是設有兩個分檔碼盤。
第一個8位分檔碼盤1~6的每一個分檔與數據庫中六種進給量參數的一種相對應， 選擇出一個8位分檔碼盤，顯示器上實時顯示出以矩陣排列的此種進給量參數的8X8 的矩陣排列表。
第二個64位分檔碼盤的每一個分檔與以矩陣排列的一種進給量參數相對應。 具體操作步驟如下
首先，撥動有級/無級開關到有級狀態(tài),激活進給量參數控制分檔轉盤開關。調用出 螺紋數據庫；撥動第一個8位分檔碼盤,選擇出一個8 X 8的螺距參數矩陣表；
然后，撥動第二個64位分檔碼盤，在8X8的螺距參數矩陣表中選擇出某一螺紋螺 距參數；
對刀，輸入螺紋長度,啟動自動走刀程序，即可自動運行加工螺紋。 上述步驟重復，直到完成加工。 其中(2)在顯示器上實時顯示以矩陣排列的進給量參數表。 實施例3:見圖l，圖2，圖3,圖4, 一種多種操縱方式的數普兼容機床。其主要 結構同例l，不同的是設有三個8位分檔碼盤。
3個分檔碼盤l-"6為第一個分檔碼盤1一61每一個分檔與數據庫中每種進給量參數 的一種種類相對應，LCD顯示器5上實時顯示出以矩陣排列的一種進給量參數；第二個 分檔碼盤l一62每一個分檔與以矩陣排列的一種進給量參數中的某一行相對應；第三個 分檔碼盤每一個分檔與以矩陣排列的一種螺紋走刀量參數中的某一列相對應。
圖3為本發(fā)明程序方框流程圖。人機界面2-1、主軸系統(tǒng)2-2、螺紋數據庫2-3連接 數據系統(tǒng)2-4; 3個分檔碼盤，第一個分檔碼盤141，為走刀量類型選擇，每一個分檔 與數據庫中每種進給量參數的一種種類相對應，人機界面2-1實時顯示出以矩陣排列的 一種進給量參數；第二個分檔碼盤l"^62，為走刀量表行選擇，每一個分檔與以矩陣排 列的一種進給量參數中的某一行相對應；第三個分檔碼盤1^63，為走刀量表列選擇， 每一個分檔與以矩陣排列的一種螺紋進給量參數中的某一列相對應；3個分檔碼盤通過 PLC控制器連接數據系統(tǒng)2-4 。
本發(fā)明用三個分檔轉盤設置進給量的方法。
步驟1:將普通車床的六種進給量模式，有縱向走刀量、橫向走刀量、公制螺紋、 英制螺紋、模數螺紋、徑節(jié)螺紋、細化進給參數輸入數據庫，并將此數據庫通過數據接 口輸入數控車床的數控系統(tǒng)。每種模式的參數分布在一個8X8的矩陣表中。
步驟2:在顯示器上實時顯示以矩陣排列的進給量參數，每一種參數為一個矩陣；
步驟3:在操作板上設置三個進給量參數控制開關，此控制開關通過數據接口輸入 數控車床的數控系統(tǒng)。
所述的三個走刀量參數控制開關為三個8位分檔碼盤開關。
第一個8位分檔碼盤開關的每一個分檔與數據庫中六種進給量參數的一種相對應， 選擇出一個八位波段開關的分檔，顯示器上實時顯示出以矩陣排列的此種進給量參數的 8X8的矩陣排列表。如選擇公制螺紋。
第二個8位分檔碼盤開關的每一個分檔與以矩陣排列的一種進給量參數中的某一行 相對應；選擇螺紋模數。
第三個8位分檔碼盤開關的每一個分檔與以矩陣排列的一種螺紋進給量參數中的某 一列相對應。選擇螺紋加工長度。
步驟4:通過三個進給量參數控制分檔碼盤開關輸入所需的走刀量參數。
步驟5:數控系統(tǒng)在進給量數據庫1--4中選擇出對應的進給量參數值，機床以選定 的進給量參數進行加工。
應用例l:使用本發(fā)明加工公制螺紋桿
主要參數直徑30mm，螺距2咖,長度500mm。
具體操作步驟如下
首先，撥動有級/無級開關到有級狀態(tài),激活走刀量參數控制分檔碼盤開關.調用出 螺紋數據庫；撥動第一個分檔碼盤開關,選擇出一個8X8的螺距參數矩陣表；
1然后，撥動第二個分檔碼盤開關在8X8的螺距參數矩陣表中選擇出某一行螺紋螺 距參數；
最后，撥動第三個分檔碼盤開關，選擇8X8的螺距參數矩陣表中的某一列。行與列 的交叉點既所需要選擇的被加工螺紋的螺距。如螺紋長度500mm及直徑30ram。(整個過 程在LCD顯示器上實時顯示)。然后對刀，輸入螺紋長度，啟動自動走刀程序，即可自動運 行加工螺紋。
上述步驟重復，直到完成加工。
三個分檔碼盤開關的組合信號輸入到數控系統(tǒng),通過邏輯運算處理后在數控系統(tǒng)中 的螺紋數據庫中選擇出該螺紋螺距的各個參數。當數控系統(tǒng)接到加工螺紋的指令后，自 動運行各參數，數控系統(tǒng)發(fā)出控制信號到縱橫向進給電機驅動器，驅動器驅動伺服電機控 制刀架的運動,完成車削螺紋的加工過程。
實施例4::見圖l，圖2，圖3，圖4， 一種多種操縱方式的數普兼容機床。 本發(fā)明數控車床用四個分檔轉盤設置進給量的方法主要步驟同例3，不同的是除設 有三個8位分檔碼盤，還設有第四個分檔碼盤為每個分檔和一種細分倍數相對應，細化 進給參數。
4個進給量參數選擇用的分檔碼盤(1~6)設置在操作板(7)上。
權利要求
1.一種多種操縱方式的數普兼容機床，包括有床身(1)，主軸箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，數控系統(tǒng)(1-1)連接車床主軸(1-8)并通過轉速測量(1-7)連接數控系統(tǒng)(1-1)；伺服驅動系統(tǒng)(1-10)通過刀具移動系統(tǒng)(1-9)、位置測量(1-11)連接數控系統(tǒng)(1-1)，其特征還包括有進給量參數(1-3)通過進給量數據庫(1-4)與數據接口(1-2)連接；在數據接口(1-2)上設有數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(1-6)，數據接口(1-2)連接數控系統(tǒng)(1-1)。
2. 如權利要求1所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是還包括有在數控系統(tǒng)(l一l)上還設有進給量屏幕顯示(l一5)。
3. 如權利要求1或2所述用的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的進給量 參數(l一3)包括有以矩陣排列的縱向走刀量、橫向走刀量、公制螺紋、英制螺紋、 模數螺紋、徑節(jié)螺紋、細化進給。
4. 如權利要求3所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的數個進給量參 數選擇用的進給量分檔碼盤(1~6)為1一4個多位分檔碼盤。
5. 如權利要求4所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是還包括有在機床上設 有的操作板上設置數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(1~6)，進給量分檔碼 盤(1~6)上設有刻度，每個刻度對應一種進給狀態(tài)或進給量值，轉動選定進給量 分檔碼盤(1~6)后選擇走刀量，進給狀態(tài)或進給量通過數據接口 (l一2)輸入機 床的數控系統(tǒng)(l一l)。
6. 如權利要求5所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的3個分檔碼盤(1~6)為第一個分檔碼盤(1~61)每一個分檔與數據庫中每種進給量參數的一種 種類相對應，LCD顯示器(5)上實時顯示出以矩陣排列的一種進給量參數；第二個 分檔碼盤(1~^62)每一個分檔與以矩陣排列的一種進給量參數中的某一行相對應； 第三個分檔碼盤(1~63)每一個分檔與以矩陣排列的一種螺紋走刀量參數中的某一 列相對應。
7. 如權利要求6所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征還包括有所述的第四個 分檔碼盤(1~64)每個分檔和細分倍數相對應。
8. 如權利要求7所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的分檔碼盤(l一 6)以二進制多位電子開關方式的組合。
9. 如權利要求1所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的數個進給量參 數選擇用的分檔碼盤(1～6)設置在操作板(7)上。
10. 如權利要求1所述的多種操縱方式的數普兼容機床，其特征是所述的數個進給量參 數選擇用的分檔碼盤(1~6)設置在LCD顯示器(5)的安裝面板(6)。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及數控車床，尤其涉及不用代碼設置進給量的數控車床。一種多種操縱方式的數普兼容機床，包括有床身(1)，主軸箱(2)，尾座(3)，刀架(4)，數控系統(tǒng)(1-1)連接車床主軸(1-8)并通過轉速測量(1-7)連接數控系統(tǒng)(1-1)；伺服驅動系統(tǒng)(1-10)通過刀具移動系統(tǒng)(1-9)、位置測量(1-11)連接數控系統(tǒng)(1-1)，其主要特點還包括有進給量參數(1-3)通過進給量數據庫(1-4)與數據接口(1-2)連接；在數據接口(1-2)上設有數個進給量參數選擇用的進給量分檔碼盤(1-6)，數據接口(1-2)連接數控系統(tǒng)(1-1)。本發(fā)明的確定螺紋加工參數，不依靠數控編程技術，確保大多數普通車床操作者的使用。讓工人感覺到就是在操作一臺普通車床。本發(fā)明轉盤式走刀量有級選擇系統(tǒng)具有更高的人機功能、更加便于操作。
文檔編號B23B7/00GK101342601SQ200710018350
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權日2007年7月13日
發(fā)明者李維謙 申請人:天水星火機床有限責任公司