[实用新型]数控多边形切角车削一体机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属切角车削技术领域，具体来说涉及一种数控多边形切角车削一体机床。 

背景技术

传统的用于金属切角车削加工的数控车床，准备时间和加工时间长，加工精度有待进一步提高，而且对使用者的经验和技能的要求较高。 

而现有的多边形切角机缺乏灵活性，也无法车削圆柱面、圆锥面等回转体工件。 

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种数控多边形切角车削一体机床，不仅能切削多边形，还能适应复杂的多边形和回转面一次性加工的工件。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

数控多边形切角车削一体机床，包括机床底座和床身，所述床身的两端分别设置有主轴装置和尾座，所述主轴装置包括主轴伺服电机、与主轴伺服电机连接的主轴、设置在主轴端部的用于固定坯料的夹头；所述尾座上设置有顶件；其特征在于，所述机床底座上的大拖板前后两端分别设置有飞刀单元和电动刀架，所述飞刀单元包括飞刀轴、飞刀和飞刀伺服电机；驱动大拖板运动的X/Z轴伺服电机、以及主轴伺服电机与第一控制器连接；飞刀伺服电机与第二控制器连接。 

本实用新型采用两个控制器来控制，从而精准地实现飞刀伺服电机转速是主轴伺服电机转速的整数n倍（n=2、3、5等整数）。当n=2时，这样就能够切偶数多边形；n=3时，可切三边形；n=5时，可切五边。 

本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。 

附图说明

图1为本实用新型的示意图。 

图2为本实用新型另一角度的示意图。 

图3为切扁方的原理示意图。 

图4为切扁方时的切角形状误差示意简图。 

图5为本实用新型的切角加工数控流程图。 

图6为本实用新型的车削加工数控流程图。 

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。 

参见图1和2，数控多边形切角车削一体机床，包括机床底座10和床身11，所述床身11的两端分别设置有主轴装置和尾座7，所述主轴装置包括主轴伺服电机1、与主轴伺服电机连接的主轴2、设置在主轴2端部的用于固定坯料的夹头3；所述尾座7上设置有顶件；所述机床底座10上的大拖板9前后两端分别设置有飞刀单元5和电动刀架8，所述飞刀单元5包括飞刀轴、飞刀4和飞刀伺服电机6；驱动大拖板运动的X/Z轴伺服电机、主轴伺服电机与第一控制器连接；飞刀伺服电机6与第二控制器连接。 

本实用新型采用两个控制器来控制，从而精准地实现飞刀伺服电机6转速是主轴伺服电机1转速的整数n倍（n=2、3、5等整数）。当n=2时，这样就能够切偶数多边形；n=3时，可切三边形；n=5时，可切五边。 

参见图5和6，当某一个切角车削工件准备加工时，先借助CAD设计软件和CAM编程软件，结合金切工艺，对产品的轨迹进行自动编程，通过数据线或USB存储器分别输送到两台控制器，由控制器通过X/Z轴伺服电机带动大拖板运动，实质是：当切角时，飞刀4在切削；当车削回转体时，电动刀架上的车刀在切削，从而在一台机床上实现多边形和回转体的切削加工。 

本实用新型的原理： 

为通用性考虑，以截面为长方形的工件为例阐述。参见图3，设长方形宽A，长B，飞刀回转半径R，飞刀转速与主轴转速比n=2。根据几何关系可得：切削的实际形状与理想形状非常接近，只有微小的过切误差量T， 

Tmax=0.5*A*(1-cosθmax)    其中θmax=arcsin(B/(A+4R)) 

通过实际工件计算得知，可满足大部分工件的精度要求。参见图4，其中，虚线为多边形的理想状态，实线为加工后的实际状态。 

转速比、飞刀数与形状的关系： 

当n=2，1把飞刀时，切出的是扁方； 

当n=2，2把均布的飞刀时，切出的是四方形； 

当n=2，3把均布的飞刀时，切出的是六角形； 

当n=2，4把均布的飞刀时，切出的是八角形形； 

依次类推。 

当n=3，1把飞刀时，切出的是三角形；（稍有欠切） 

当n=5，1把飞刀时，切出的是五角形； 

依次类推。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种操作条件的变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。