[发明专利]一种非圆切削加工控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切削加工控制装置及控制方法，尤其涉及一种采用复合加工轴的非圆加工件切削加工控制装置及控制方法。

背景技术

按照主轴的转动周期来同步控制刀具在工件径向(横向)上的位移，则可加工出非圆截面形状的工件，这种加工方法称为非圆截面车削。目前加工非圆截面轮廓的方法主要有：仿形加工、特种加工和数控车削。仿形加工法利用靠模控制刀具和工件的相对运动轨迹，形成所需的表面形状，这种方法加工范围广，可加工复杂截面形状的工件，但是效率低、调整复杂而且加工精度较差；特种加工可用于非圆零件的精加工，但是加工成本高，效率低，而且对于横截面与轴截面的形状都很复杂的工件则难以加工；数控车削的加工原理是：在非圆截面工件的加工过程中，刀具在X方向(横向)上跟踪主轴旋转角度，实时调整刀具位置，实现刀具在X轴方向的往复运动，从而加工出所需的非圆型线，但是目前数控系统X轴的响应频率不能满足高速往复运动的要求，车削加工精度不够理想。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种非圆切削加工控制装置，所述加工控制装置包括：控制装置、旋转轴，主副复合加工轴，切削刀，移动轴、电机；

所述控制装置用于计算加工件形状并转换为插补算法对旋转轴、主副复合加工轴及移动轴运动进行控制；

所述旋转轴由电机驱动，用于带动加工件旋转；

所述主副复合加工轴为主轴和副轴复合而成，副轴安装于主轴上，所述主轴和副轴由电机驱动，主轴用于做大行程运动，副轴用于做小行程高频切削加工。

所述移动轴由电机驱动，用于带动主副复合加工轴在加工件轴向方向移动；

所述切削刀机械固定安装于主副复合加工轴副轴切削端上。

进一步的所述电机为伺服电机或步进电机；

进一步的所述主副复合轴主轴和副轴电机为直线电机；

进一步的所述控制装置包括：

信息输入单元，用于控制信息的输入；

数据计算单元，用于对信息输入单元输入信息进行计算处理后转化为插补运算并输出给信息输出单元；

信息输出单元，用于将数据计算单元的处理信息输出给旋转轴、主副复合加工轴及移动轴；

本发明还提出一种非圆切削加工控制方法，所述加工控制方法包括如下步骤：

1、对非圆加工件形状进行计算，并转换为控制系统插补算法；

2、旋转轴带动加工件旋转；

3、控制系统控制切削轴进行切削加工；其中所述切削轴为主副复合加工轴，主轴运动至距离加工件设定位置处停止，主轴停止后副轴带动切削刀开始做高频进退切削插补运动；

4、控制系统根据加工件形状控制切削轴在加工件旋转轴向方向移动加工，切削形成加工件。

进一步的所述步骤1中对非圆加工件形状进行计算为通过极坐标方式对加工件形状进行计算；

进一步的步骤3中所述主副复合加工轴为主轴主要做大行程快速移动，副轴主要做小行程高频切削；

进一步的步骤3中所述设定位置可设置；

进一步的步骤1中所述加工件形状可为各种形状；

有益效果

本发明具备对于加工件形状计算准确，加工速度快，效率高，精度高及易于对复杂形状加工件进行切削加工的优点。

附图说明：

图1为非圆切削加工控制装置示意图；

图2为非圆切削加工控制装置原理框图；

图3为非圆切削加工控制方法流程示意图；

具体实施方式

实施例一：

如图1、图2，一种非圆加工控制装置，包括：控制装置、旋转轴1、主副复合加工轴10、切削刀3，移动轴8，电机；

所述控制装置对加工件2的形状进行计算并转换为插补算法后对旋转轴1、主副复合加工轴10及移动轴8运动进行控制；

所述旋转轴1由电机驱动，用于带动非圆加工件2旋转；所述主副复合加工轴10由主轴6、副轴4复合组成，副轴4安装在主轴6上，并可在主轴6上移动；所述主轴6由直线电机7驱动，所述副轴4由直线电机5驱动，所述切削刀3机械固定安装在副轴4的一端；其中所述直线电机7和直线电机5可以用伺服电机替换。

所述移动轴8由电机驱动，用于带动主副复合加工轴10在加工件轴向9的方向上移动；