控制每转进给量的控制设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种控制每转进给量的控制设备，该设备包括：接收主轴转速倍率信号和每齿进给量倍率信号，并将接收到的信号转换为相应信息发送至PLC模块的控制面板；电连接控制面板，根据接收到的信息进行判定，获取并发送主轴转速倍率和进给倍率至CNC模块的PLC模块；电连接PLC模块，求取主轴转速n′，进给速度vf′，并将主轴转速n′和进给速度vf′转化为伺服驱动指令输出的CNC模块。实施本实用新型专利技术所述的控制每转进给量的控制设备，具有如下有益效果：在主轴转速变换的过程中保持进给量不变，保证进给速度与主轴转速同时变换，从而避免产生巨大波动而造成刀具的损坏。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床领域，更具体地说，涉及一种控制每转进给量的控制设备。
技术介绍
数控机床领域的数控切削加工是机械制造领域中的重要生产方式。在数控切削加工过程中，为了获得最终加工工件，操作者需要根据实际加工情况设定加工参数(主轴转速、进给速度和进给深度)，并且在加工过程中需要根据不同的加工需求改变加工参数。在现有数控切削技术中，人们主要关注的参数对象是主轴转速、进给速度。控制方式为用户通过数控操作面板来实现加工参数的多种选择，一般利用按键或选择开关(例如波段开关)分别对进给速度和主轴转速进行控制；然后主要采用PLC来实现I/O逻辑控制，接收来自操作面板的操作信息来实现对加工参数的控制。将主轴转速和进给速度作为参数关注对象，当采用铣刀切削加工时，不将每齿进给量作为最终关注对象，而仅将进给量作为最终关注对象，存在控制不精确致使最终加工产品质量不高的缺陷。同时，对各参数分别单独进行控制，还存在下列缺陷当主轴转速单次调整范围过大，进给速度未及时作出相应调整时，可能出现因为每齿进给量过小而造成刀具磨损加剧或发生颤振等后果；当进给速度单次调整范围过大，主轴转速未及时作出相应调整时，可能出现因为每齿进给量fz过大而可能造成刀具的破损等后果。例如，将主轴转速调节为零值，而不对进给速度进行调节时，将造成刀具严重破损的后果。因此，将主轴转速和进给速度作为参数关注对象且对二者分别单独控制，并不能直观反映出每齿进给量的实际调整情况，控制不精确，容易造成事故。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对将主轴转速和进给速度作为参数关注对象，且对各参数进行分别单独控制容易造成事故的技术缺陷，提供一种控制每转进给量的控制设备。本专利技术提供的控制每转进给量的控制设备，将主轴转速、每齿进给量作为关注对象，并保证在主轴转速变化时，每齿进给倍率不变，从而保证进给速度与主轴转速保持同步变化。本专利技术提供一种控制每转进给量的控制设备，其特征在于，该设备包括接收主轴转速倍率信号和每齿进给量倍率信号，并将接收到的信号转换为相应信息发送至PLC模块的控制面板；电连接控制面板，根据接收到的信息进行判定如果单独调节主轴转速倍率，那么保证每齿进给量不变；如果同时调节主轴转速倍率和每齿进给倍率，将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块的PLC模块；电连接PLC模块，求取主轴转速Y，进给速度Vf'，并将主轴转速Y和进给速度Vfi转化为伺服驱动指令输出的CNC模块。优选地，CNC模块内部还包括对进给速度做插补运算的插补器。优选地，插补器内部设置有主轴指令同步器，对进给速度和主轴转速做同步插补。实施本专利技术所述的控制每转进给量的控制设备，具有如下有益效果在主轴转速变换的过程中保持进给量不变，保证进给速度与主轴转速同时变换，从而避免产生巨大波动而造成刀具的损坏。同时配合每齿进给量的倍率控制，来实现多种加工策略。附图说明图1是现有技术数控切削加工进给倍率开关和主轴转速倍率开关的示意图；图2是本专利技术控制每转进给量的控制设备的结构示意图；图3是主轴转速倍率开关的示意图；图4是每齿进给倍率开关的示意图；图5是主轴转速与每齿进给倍率的控制流程图；图6是每齿进给倍率的控制流程图；图7是本专利技术控制每转进给量的控制设备的一实施例的结构图。具体实施方式图1是现有技术数控切削加工进给倍率开关和主轴转速倍率开关的示意图，左边为进给倍率开关，右边为主轴转速倍率开关。如图所示，加工参数被预先设定，主要包括两种，分别为进给倍率和主轴倍率，采用进给倍率开关和主轴转速倍率开关来选择输入的进给倍率和主轴倍率。进给倍率和主轴倍率各自具有多个档位可供选择，但该预先设定的多个档位的数值一般不再变化，用户只能在该预先设定的档位范围内选择某一档位。进给倍率和主轴倍率二者相互独立，在加工过程中，只能单独调整进给倍率或者主轴倍率。现有技术的单独调整进给速度和主轴转速可能造成实际刀具每齿进给量产生巨大波动，每齿进给量过大可能造成刀具的破损，每齿进给量过小则可能造成刀具磨损加剧或发生颤振。且利用现有技术调整进给倍率和主轴倍率时，不能一次调整的幅度过大，否则，也会产生每齿进给量过大可能造成刀具的破损，每齿进给量过小则可能造成刀具磨损加剧或发生颤振。因此，传统加工参数调整方法并不能直观反映每齿进给量的实际调整情况，容易造成事故。本专利技术提供一种控制每转进给量的控制设备，图2是本专利技术控制每转进给量的控制设备的结构示意图。如图所示，该设备包括控制面板、PLC模块和CNC模块。控制面板，接收用户输入的主轴转速倍率信号和每齿进给量倍率信号，并将接收到的信号转换为相应信息发送至PLC模块；PLC模块，根据接收到的信息，获取主轴转速倍率Ks和每齿进给量倍率Ka，并计算进给倍率Kf=Ks*Ka，然后将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块；CNC模块,求取主轴转速n' =Ks*n,进给速度vf' =Kf*vf=Ks*Ka*vf,并将主轴转速n'和进给速度vf'转化为伺服驱动指令输出的；当主轴转速n'变化时，保持每齿进给倍率Ka不变。PLC模块可以利用硬件或软件形式实现，主要负责对用户输入的信号进行处理，通过判断输入信号，在内部进行分析、运算，最终将运算结果发送至CNC模块进一步处理。在数控机床领域，可以利用多种方式生产倍率控制的输入信号，例如按键或者选择开关。现有技术中，主要关注的参数对象是主轴转速和进给速度，因此，现有技术中，仅存在主轴转速倍率开关和进给倍率开关。本专利技术采用专门的主轴转速倍率开关和每齿进给倍率开关。图3是主轴转速倍率开关的示意图，图4是每齿进给倍率开关的示意图。初始状态时，主轴转速倍率开关和每齿进给倍率开关上的指针均指向各自表盘中心线，此时的主轴转速倍率和每齿进给倍率均为100%，表盘中心线左边的倍率数值小于100%，且沿中心线向左数值逐渐变小，表盘中心线右边的倍率数值大于100%，且沿中心线向右数值逐渐变大。在主轴转速变化的过程中保持每齿进给倍率不变，即不同时调整主轴转速倍率开关和每齿进给量倍率开关的档位。根据公式进给倍率Kf=Ks*Ka，当主轴转速倍率Ks增大，每齿进给量倍率Ka不变时，进给倍率Kf与主轴转速倍率Ks同倍数增加，反之，进给倍率Kf与主轴转速倍率Ks同倍数减小，此时，每齿进给量保持不变；当主轴转速倍率Ks不变，每齿进给量倍率Ka增大时，进给倍率Kf与每齿进给量倍率同倍数增加，反之，进给倍率Kf与每齿进给量倍率同倍数减小，通过调节进给倍率来改变每齿进给量。利用上述设备对每转进给量进行控制的方法如下a、PLC模块获取当前主轴转速n、当前进给速度Vf山、控制面板根据用户的选择输入，将主轴转速倍率信号和每齿进给倍率信号转换为相应的信息发送至PLC模块；c、PLC模块对接收到的信息进行判定如果单独调节主轴转速倍率，那么保证每齿进给量不变，此时主轴转速倍率=Ks,进给速度倍率=Ks ；如果同时调节主轴转速倍率和每齿进给倍率，此时主轴转速倍率=Ks,进给倍率Kf=Ks*Ka ； 然后将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块；d、CNC模块计算求取主轴转速n/ =Ks*n,进给速度vf' =Kf*vf=Ks*Ka*vf ;e、CNC模块将主轴转速n'和进给速度vf'转化为伺服驱动指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制每转进给量的控制设备，其特征在于，该设备包括：接收主轴转速倍率信号和每齿进给量倍率信号，并将接收到的信号转换为相应信息发送至PLC模块的控制面板；电连接控制面板，根据接收到的信息进行判定：如果单独调节主轴转速倍率，那么保证每齿进给量不变；如果同时调节主轴转速倍率和每齿进给倍率，将主轴转速倍率Ks和进给倍率Kf发送至CNC模块的PLC模块；电连接PLC模块，求取主轴转速n′进给速度vf′，并将主轴转速n′和进给速度vf′转化为伺服驱动指令输出的CNC模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋刚，陈虎，王大伟，董大鹏，耿文剑，于本生，白彦庆，汤洪涛，王声文，林猛，刘沛，刘磊，韩基鹏，
申请(专利权)人：大连数控技术研究院，
类型：实用新型
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