[发明专利]线上切削智慧型调控装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种与工具机控制器输入/输出(IO)模块整合的线上切削智慧型调控装置及其方法，其提供一种感测工具机在加工过程中所产生的振动，并根据振动信号改变现有的主轴转速或进给速度，以消弭工具机在加工过程中所产生的振动，进而降低刀具磨损、避免主轴精度的丧失以及加工精度较佳。

背景技术

工具机，其泛指动力机械制造装置，通常用于切削各类可加工的材质，以生产机件或零件。

工具机约略可分为车床、钻床、铣床或磨床，工具机的主要架构为一机台，机台中具有一工作台，工作台的上方或其相邻位置至少设有一主轴，主轴具有一刀座，刀座设有至少一刀具，刀具可为铣刀、钻头、铰刀或搪刀等，刀座使刀具往复运动或高速转动，以对待加工物进行加工。

然而对业者而言，其最大的困扰在于工具机加工过程中产生振动现象，其原因可能是切削条件的不适当、刀具动平衡不佳、工件表面切削产生的颤振或工件肉厚的变化，或者机台刚性引起的共振现象，振动将造成工件表面加工精度不佳、刀具磨损加剧或丧失主轴精度，所以现有的工具机仍有无法克服加工时产生有缺陷的问题，故现有的工具机仍有尚待改进的空间。

发明内容

有鉴于上述的缺点，本发明的目的在于提供一种与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控装置及其方法，其感测一工具机在加工过程中所产生的振动，并根据该振动信号，而改变现有的主轴转速或进给速度，以消弭工具机在加工过程中所产生的振动，进而使得加工精度较佳、降低刀具磨损或避免主轴精度的丧失。

为了达到上述的目的，本发明的技术手段在于提供一种与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控装置，工具机具有一主轴、一工作台与一控制器，主轴设于相邻于工作台，控制器具有一IO模块，该装置具有至少一振动感测器与一振动信号处理器，振动感测器设于主轴或工作台的其中一者，振动信号处理器分别电连接振动感测器与IO模块，振动信号处理器具有一微电脑处理器。

本发明又提供一种与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控方法，其步骤具有：

检测振动信号：感测一工具机在一加工过程中所产生的振动，并将此一振动信号传送给一振动信号处理器的微电脑处理器。

计算加减值：微电脑处理器依据振动信号，以计算出一振动量的标准差值，若标准差值超过一设定的允许值，则计算出一主轴转速的加减值。

检测现有的主轴转速：微电脑处理器通过一电子IO模块与一控制器的IO模块，以读出一现有的主轴转速。

求出新的主轴转速：振动信号处理器将所读出现有的主轴转速加上计算加减值的步骤中所算出的加减值，以成为一新的主轴转速。

改变为新的主轴转速：振动信号处理器将新的主轴转速通过IO模块传送给控制器，以使工具机将原有主轴转速变更为新的主轴转速。

本发明再提供一种与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控方法，其步骤具有：

检测振动信号：感测一工具机在一加工过程中所产生的振动，并将此一振动信号传送给一振动信号处理器的微电脑处理器。

计算加减值：微电脑处理器依据振动信号，以计算出一振动量的标准差值，若标准差值超过一设定的允许值，则计算出工具机的进给速度的加减值。

检测现有的进给速度：微电脑处理器通过一电子IO模块与一控制器的IO模块，以读出一现有的进给速度。

求出新的进给速度：振动信号处理器将所读出现有的进给速度加上计算加减值的步骤中所算出的加减值，以成为一新的进给速度。

改变为新的进给速度：振动信号处理器将新的进给速度通过IO模块传送给控制器，以使工具机将原有进给速度变更为新的进给速度。

如上所述的本发明的与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控装置及其方法，振动感测器感测工具机在加工过程中所产生的振动，并将振动信号传送给微电脑处理器，以计算处一加减值，该加减值用于改变现有的主轴转速或进给速度，通过改变主轴转速或进给速度，而消弭工具机在加工过程中所产生的振动，进而降低刀具磨损、避免主轴精度的丧失以及加工精度较佳。

附图说明

图1是本发明的与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控装置的示意图；

图2是一控制器、一振动信号处理器与一振动感测器的示意图；

图3是本发明的与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控方法的流程图；

图4是本发明的与工具机控制器IO模块整合的线上切削智慧型调控装置的另一示意图。

主要元件符号说明

1       工具机