[发明专利]一种车床控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以用于控制普通车床实现半数控加工的车床控制器及其控制方法。

背景技术

在操作普通车床时，主轴转速的变化通常要操纵多个手柄来完成，进给量的选择及螺纹的加工同样也需要操纵多个手柄，有的甚至还需要更换挂轮才能完成对零件的加工，并且主轴转速、进给量均为固定值，螺纹螺距也不全，不能任意设置；而数控车床对零件的加工需要编写复杂的加工程序，对刀也比较麻烦，要求操作者具有较高的数控知识。

因此现有普通车床存在结构复杂、操作繁琐、主轴转速、进给量不能任意设置、螺纹螺距不全等不足，数控车床存在编写程序复杂、对刀比较麻烦、对操作者要求较高等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种车床控制器及其控制方法，对普通车床进行控制，达到克服现有普通车床存在结构、操作复杂，主轴转速、进给量不能任意设置等不足，使机床结构大大简化，操作简单方便；通过设置主轴转速、X轴每转进给量、Z轴每转进给量、公制螺纹螺距、英制螺纹牙数、定长加工长度、快速进给速度等加工参数，便可按照普车的操作习惯实现对零件的加工；并且在普通车床的基础上增加了工件外圆、端面、螺纹的定长加工功能和车床纵横方向的快速进给功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种车床控制器，包括机壳，机壳上设有面板和按键，面板上安装有LCD显示器和矩阵键盘模块，矩阵键盘模块后面安装有主板，其特征是：由矩阵键盘模块将机床参数、加工参数、开关命令输入到主板，主板处理后把显示内容发送给显示器，模拟电压信号发送到变频器；变频器连接车床主电机，变频器控制车床主电机转动，车床主电机带动主轴旋转，主轴带动主轴编码器旋转，主轴编码器将信号反馈到主板，主板将处理后的脉冲和方向信号发送至驱动器，驱动器按照主板的指令驱动驱动电机运动，主轴的运动和驱动电机的运动通过主板运算执行插补功能，控制驱动电机同主轴间实现车床的转进给车削和螺纹车削；I/O信号通过主板进行信号的输入输出。

根据所述的车床控制器，其特征是：由矩阵键盘模块将机床参数、加工参数、开关命令输入到主控制芯片ARM，主控制芯片ARM芯片处理后分别发送给LCD显示器；主控制芯片ARM发送模拟电压到变频器，变频器控制车床主电机，车床主电机带动主轴旋转，主轴带动主轴编码器旋转，主轴编码器将信号发送到接口扩展控制芯片FPGA芯片，接口扩展控制芯片FPGA芯片将主轴编码器信号处理后反馈给主控制芯片ARM芯片，主控制芯片ARM芯片将处理后的脉冲和方向信号通过接口扩展控制芯片FPGA芯片发送至驱动器，驱动器按照主控制芯片ARM芯片的指令控制驱动电机运动；主轴的运动和驱动电机的运动通过主控制芯片ARM芯片运算执行插补功能，实现驱动电机相对于主轴的插补功能，控制驱动电机同主轴间实现车床的转进给车削和螺纹车削；I/O信号通过接口扩展控制芯片FPGA芯片和主控制芯片ARM通信，实现信号的输入输出。

根据所述的车床控制器,其特征是：面板上安装有LCD显示器和矩阵键盘模块，矩阵键盘模块后面安装有主板，主板上连接有电源接口、电压转换芯片EUP3482模块、电压转换芯片AS1117-1.5模块、电压转换芯片MC34063模块、电压转换芯片ICL7660模块、主控制芯片ARM、运算放大器0P07模块、主轴控制接口、接口扩展控制芯片FPGA 、IO输入模块、IO输出模块、输入输出接口、驱动器接口、主轴编码器接口、编码器MAX490芯片、SPI协议通信总线、按键、并口总线和电压转换芯片AS1117-3.3模块；

主板中的电源接口连接到电压转换芯片EUP3482模块的电源输入端，电压转换芯片EUP3482模块的电压输出端分别接到电压转换芯片AS1117-3.3模块、电压转换芯片AS1117-1.5模块 、电压转换芯片MC34063模块的电源输入端，电压转换芯片AS1117-3.3模块电压输出端接到主控制芯片ARM的电源端；电压转换芯片AS1117-1.5模块的电压输出端接到接口扩展控制芯片FPGA 的电源端；电压转换芯片MC34063模块的电源输出端接到ICL7660模块的电压输入端和运算放大器OP07模块，ICL7660模块的电压输出端接到运算放大器OP07模块；