[发明专利]一种消除共振的装置及数控车床

说明书

技术领域

本发明属于数控车床加工技术领域，具体涉及一种消除共振的装置及数控车床。

背景技术

数控车床是一种高精度、高效率的自动化车床，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。车床在加工时，或多或少都会出现共振现象，车床加工产生的共振现象会造成产品表面凸凹不平，刀具磨损加速等，严重影响加工效率和产品质量。因此，如何消除车床在加工过程中的共振现象，成为了业内人员极大关注的问题。目前，针对车床在加工过程中的共振现象，大多采用以下方式：第一种，大幅降低切削速度，虽然减缓了共振现象，但是效果有限，同时还会严重影响加工效率。第二种，加强加工钢性，采用专门设计的夹具和刀具，由于采用的夹具和刀具需要专门设计，对于非批量加工而言，增加了成本，性价比不高，且效果有限。如何消除车床在加工过程中产生的共振想象，一直是令人头痛的大难题，目前还没有较为满意的解决技术方案。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种消除共振的装置及数控车床，以有效地改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供了一种消除共振的装置，应用于数控车床，所述数控车床包括：电机和主轴，所述电机和所述主轴传动连接。所述装置包括：信号发生器，所述信号发生器与所述电机耦合，用于根据预设规则发送信号去控制所述电机不间断的变速转动，以实现所述主轴的不间断变速输出。

在本发明较佳的实施例中，所述信号发生器发送的所述信号包括：不间断交替变化的第一信号和第二信号，所述第一信号用于使所述电机的转速增大，所述第二信号用于使所述电机的转速减小。

在本发明较佳的实施例中，所述信号发生器为处理器、控制系统和电机驱动器，所述处理器与所述控制系统耦合，所述控制系统与所述电机驱动器耦合，所述电机驱动器与所述电机耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述信号发生器为智能开关、控制系统和电机驱动器，所述智能开关与所述控制系统耦合，所述控制系统与所述电机驱动器耦合，所述电机驱动器与所述电机耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述信号发生器为变频器、控制系统和电机驱动器，所述控制系统与所述电机驱动器耦合，所述电机驱动器和所述变频器均与所述电机耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述第一信号的振幅与所述第二信号的振幅满足预设关系，以使所述电机的转速减小的幅度与所述电机的转速增大的幅度相匹配。

在本发明较佳的实施例中，所述第一信号的振幅为第一阈值，用于使所述电机的转速与所述电机初始转速相比减小的幅度为A，所述A选自5－20％。

在本发明较佳的实施例中，所述A为10％。

本发明实施例还提供了一种数控车床，包括：电机、主轴和上述的消除共振的装置，所述装置中的信号发生器与所述电机耦合，所述电机和所述主轴传动连接。

在本发明较佳的实施例中，所述电机为主轴电机。

本发明实施例提供了一种消除共振的装置及数控车床。该消除共振的装置应用于数控车床，所述数控车床包括：电机和主轴，所述电机和所述主轴传动连接。所述装置包括：信号发生器，所述信号发生器与所述电机耦合。电机作为车床加工过程中的核心元器件之一，其转速的大小，直接影响加工的效果与效率等，同时，其转速的大小也与车床加工时的震动强度息息相关。因此，要想消除车床加工过程中的共振现象，就不得不考虑如何改变电机的转速等因素。通常，车床加工都是维持一个固定转速加工，这就造成加工共振不断加强，当共振强度积累到超过加工工件的刚性时，就会造成产品表面凸凹不平，会对产品质量造成严重影响。因此，本发明的原理是使车床加工时电机转速不停变化，避免同一频率震动的持续累积加强而出现的共振现象的问题。进一步的，该信号发生器可以根据预设规则去控制所述电机不间断的变速转动，以实现所述主轴的不间断变速输出，从而有效的消除了车床加工过程中的共振现象，避免了车床加工产生的共振现象会造成产品表面凸凹不平，刀具磨损加速等等问题，提高了加工效率和产品质量。本发明具备：消除共振效果显著、结构简单、成本低廉、适用性强、性能优等诸多优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明