[实用新型]一种数控凸轮车床

说明书

本实用新型涉及一种数控凸轮车床，包括凸轮车床和数控系统，凸轮车床设有机架，齿轮箱，操作台，X轴、Z轴伺服电机，头架变频电机和刀具；数控系统中设有上位机、PLC、同步X轴、Z轴伺服驱动器和头架变频电机驱动器；上位机采用工业平板电脑，上位机带有凸轮车床加工软件，上位机通过RS232串口通讯控制PLC，PLC接受上位机输出运动参数及运动指令，PLC应用电子凸轮功能模块控制X轴与头架直联编码器随动，控制刀具完成车削加工凸轮。本实用新型中数控系统的软件界面友好，操作容易；凸轮车床结构科学合理，可切换在手动和自动加工两种方式运行；使用本数控凸轮车床投入小、消耗少，加工精度好，效率高且换型容易。

技术领域

本实用新型涉及一种数控凸轮车床，具体地说是一种使用工业平板电脑作为上位机，控制具有电子凸轮功能模块的PLC，实现进给X轴与旋转头架联动的方式加工凸轮轮廓的数控凸轮车床。

背景技术

内燃机中重要的配件凸轮轴，其粗加工方式主要有两种，一种是运用数控铣床铣制，另外是运用带靠模的凸轮车床车制后再用凸轮磨床磨削到设定的尺寸。数控铣床加工精度高，但是设备投入大，铣刀消耗大；靠模凸轮车床虽然具有设备投入小，车刀消耗小，效率高的优点，但也存在加工精度差需要磨床加一步加工，另外换型麻烦费时费力的不足。

发明内容

本实用新型的目的是要解决现有技术存在的问题，而提供一种结构科学合理，投入小、消耗低，效率高，加工精度较高及换型容易的数控凸轮车床。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种数控凸轮车床，包括凸轮车床和数控系统，所述的凸轮车床设有机架，齿轮箱，操作台，头架直联编码器， X轴伺服电机，Z轴伺服电机，车刀和头架变频电机；所述的数控系统中设有上位机，上位机采用工业平板电脑；

所述的凸轮车床的机架一侧设有齿轮箱，齿轮箱外侧安装有同步轮、同步带、头架直联编码器和Z轴伺服电机，齿轮箱下面安装有头架变频电机，头架变频电机通过同步轮、同步带、齿轮箱中的传动机构连接头架，齿轮箱前方安装有操作台；机架的另一侧安装有大拖板、X轴伺服电机和X轴传动丝杆，所述的大拖板上安装有中拖板，X轴伺服电机通过X轴传动丝杆带动中拖板作前后运动；所述的Z轴伺服电机的轴上设有Z 轴传动丝杆，Z轴伺服电机通过Z轴传动丝杆带动大拖板沿车床导轨作轴向运动；所述的中拖板上方安装有车刀；所述的头架夹持固定待加工的工件，工件的尾部由尾座顶尖锁紧，中间用中心架支撑；车刀在X轴上的行程为X轴上限位与X轴下限位之间，在 Z轴的行程为Z轴上限位与Z轴下限位之间；

所述的数控系统中的上位机连接PLC，上位机通过RS232串口通讯控制PLC，PLC 分别与X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、头架变频电机驱动器、头架直联编码器和三轴手摇脉冲发生器连接；PLC用于接受上位机输出运动参数及运动指令，PLC带有电子凸轮功能模块，PLC应用电子凸轮功能模块控制X轴与头架直联编码器随动，然后启动头架按指定速度旋转，控制车刀车削加工出凸轮轮廓形状，同时PLC控制Z轴以工进速度运行到完成位，车刀完成整片凸轮的车削过程，以及PLC用于控制X轴与头架退到安全位置，Z轴快速移到下一个工位，并循环以上凸轮加工过程直至工件中的所有凸轮加工完成。

所述的头架变频电机用于带动齿轮箱中的传动机构、头架和工件旋转，工件的角度信息通过头架直联编码器反馈给PLC。

所述的头架变频电机配套的头架变频电机驱动器加装有PG卡，用于控制头架变频电机工作在位置控制模式。