[发明专利]一种用可编程计算机控制器控制车床的装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机控制领域，尤其是图形控制车床的装置。

背景技术

目前，为增加机床的加工精度及提高加工效率，开发的数控机床，已起到了很大的作用，也是机床行业发展的方向，但目前数控机床大多数采用PLC控制，对于机床的操作，须对照加工图纸(设计图)，设定数字量，进行编程，由控制盘输入端输入，才能进行操作，一般操作工人经过培训才能上岗操作，这就限制了机床的发挥。

发明内容

本发明的目的为提供一种不仅保留原数控车床控制端与PLC机及PLC机与终端部分的接口部分，将其输入部分通过接口硬件改用由Windows平台下的PC机(微机)，并由光偶进行干扰隔离的用可编程计算机控制器(PCC控制器)控制车床的装置。

实现上述发明目的技术方案为：带有输入键盘和显示器的固化有在WindowsNT平台支持的CAXACAD软件的PC机通过串行数据总线与接口硬件连接，接口硬件通过数据总线与PLC机连接，PLC机再分别与主轴、纵向、横向、刀盘连接，主轴驱动模块再与主轴伺服电动机连接，纵向驱动模块与纵向进给伺服电动机连接，横向驱动模块与横向进给伺服电动机连接，刀盘驱动模块与刀具选择伺服电动机连接。

本发明方案控制数控车床的装置是由PC机与PC机结合，改变了以往将图形转换成数字量输入的过程，直接由图形作为输入量。一般，加工图纸均由三部分构成，即：图形轮廓曲线、工件表面粗糙度、工件精度。工件精度又分为尺寸公差精度与形位公差精度，图形轮廓曲线代表了图形的尺寸要求(图形按比例绘制)，表面粗糙度及精度要求又代表了图形轮廓尺寸的范围，对于车削加工的特殊作用，为工件提供旋转运动、刀具的纵横向移动及刀台的旋转运动(刀具选择)，所以，车削加工，刀具只作平面内的双向运动而构成了工件的纵横向轮廓曲线，工件的表面粗糙度及精度是由(不考虑机床自身的精度)工件的旋转及刀具的进给量保证，刀具的选择依靠图形被加工面(外圆、端面、内孔、工件的材料)决定刀具的类型。数控机床根据以上图纸与机床之间的对应关系将图纸数字化后(编程)，输入给微处理机，通过微处理机进行逻辑运算，输出至终端(伺服电动机)对机床进行控制。

PCC机具有内存容量大，运算速度快，价格低的特点，尤其支持WindowsNT平台下的CAXACAD制图软件具有全面的机械制图功能。通常，CAXACAD制图软件将绘制好的加工图通过其终端USP接口与绘图仪联接，绘制出对应的图形，绘图仪本身与数控车床有着相似的功能——旋转运动与直线往复运动的组合，仅仅区别于绘图仪是在无限圆内(平面)绘制出图形，车床车刀双向座标的往复运动与工件的旋转运动构成了在不等有限圆内的螺旋轨迹，绘图仪本身的控制为PLC控制系统，只是在PCC机与控制绘图仪的PLC终端增加两路输出硬件，一路控制横向运动的步伺服电机，另一路控制选择刀具刀台的伺服电机，保留原绘图仪滚筒转动的一路硬件与纵向移动的另一路硬件，就能满足车床的动作。CAXACAD制图软件中绘图输出菜单界面上的分辩率设定，与工件上的精度要求对应起来，将其扩展；CAXACAD制图软件中绘图输出菜单改为车床输出菜单，将绘图输出菜单界面上的分辩率设定改为表面粗糙度及精度范围要求的设定，根据图形要求增设刀具选择界面，通过以上的改进后，设计图纸无需进行底图、蓝图(加工图)的转换，只需将绘制好的设计图软件直接通过通讯系统或通讯硬件(U盘、光盘)，转到操作机床系统(PCC控制器)，操作工根据显示器上的设计图形及操作键盘、鼠标的配合，根据显器上的设计图纸的精度要求选择车床输出菜单精度选择的相关内容及刀台号位的选择，就可进行机床与绘图仪一样的操作过程。在绘制设计图时应将粗加工图与精加工图分开设绘制。

本发明直接将图形作为输入量输入，改变了原有技术繁琐的编程过程，提高了工作效率；操作简单，操作人员只需从显示器界面的图形与输入键盘的配合，根据加工图纸要求选择车床输出菜单及精度选择的内容就能操作，所以普通工人容易掌握，便于推广；并且还具有运算速度快，成本低的有益效果。

附图说明

图1为本发明一种用可编程计算机控制器控制车床的装置的结构框图

图2为图1的接线示意图

图3为加工过程流程图

图4为在显示器界面上显示的图例

具体实施方式