機床自動斷續(xù)進給用電子控制器制造技術(shù)

“機床自動斷續(xù)進給用電子控制器”是用于有單獨自動進給機構(gòu)的普通機床，特別適用于銑床或深孔鏜床在粗加工提高切削量，防止打刀等問題。把一個附加電子控制器通過無觸點開關(guān)元件，串接在進給電動機電源線路中，電子控制器不工作時，開關(guān)是導(dǎo)通的，機床保持了原功能。控制器一旦啟用，能以循環(huán)方式自動控制電動機轉(zhuǎn)與停的執(zhí)行時間。并且這個執(zhí)行時間是根據(jù)刀具實際切削情況可分別調(diào)整的，從而使工作臺或刀桿產(chǎn)生停進時間不等的自動斷續(xù)進給。（*該技術(shù)在1997年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】本技術(shù)涉及到普通機床的自動進給，特別是銑床工作臺或深孔鉆鏜床刀桿的自動進給。現(xiàn)有的普通大、中型銑床用錐柄立銑刀粗銑削工件時，如銑削封閉的槽與開孔，銑刀的切削深度只能保持在銑刀直徑0.5倍左右；用周齒銑削“韌而粘”或“韌而硬”的鋼材的面等。一方面切削量低，另一方面銑刀還極易被打斷或周齒與刀尖被打掉。既使銑床用最小每分鐘10毫米的走刀量，也不能解決上述問題，要不，銑削過程就顯得相當(dāng)困難。上述問題的主要原因是刀具的材料強度已成一定值和銑床這種單一的進給方式造成的。因為在銑削過程中，“無論何種銑削，銑刀所受切削合力作用在心軸上，可使刀桿彎曲……，”(注1)所以銑刀就發(fā)生了彈性變形，向主軸旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)偏去，銑刀軸心線對工作臺水平面產(chǎn)生了一個夾角。剛開始進給時并不明顯，但隨著銑刀受切削負(fù)荷逐漸增大而增大，直到超過了銑刀材料強度極限，銑刀被打斷；有時，是切屑堵塞在銑刀齒槽里和工件中，不能順利及時排出或被銑刀再次絞入齒槽內(nèi)，隨同銑刀一同旋轉(zhuǎn)使銑刀失去切削能力，這樣，自動連續(xù)的進給蹩斷銑刀。手動進給勞動強度大，減小切削量，費工又費時。為提高銑床粗銑削工件切削量低，極易打刀，手動進給勞動強度大等問題，操作者可用手按下工作臺行程限位開關(guān)3～4秒，讓進給電動機停轉(zhuǎn)3～4秒，然后放開限位開關(guān)4～6秒，進給電動機轉(zhuǎn)動4～6秒，使工作臺形成手動進給的方式。這樣反復(fù)操作，雖提高了切削量防止銑刀被打斷，但在實施這一操作過程中還是存在著問題。操作者得彎腰才能把手放在限位開關(guān)上，另一只手還要隨時清除堆積在工件上及工作臺上的切屑和冷卻液，以便看清是否銑到加工線。因操作者移動距離受到限制，注意力又不能集中在一個地方，造成按限位開關(guān)的動作不協(xié)調(diào)，不能達(dá)到銑削最佳效果。而且操作時間一長，這樣頻繁的按動開關(guān)，在機械和電氣上是可行的，而要求人機同步卻力不從心。龍門銑床和臥銑床就無法實施這一方法，因開關(guān)距離太遠(yuǎn)，無法看到加工線。在普通深孔鉆鏜床粗加工中，如鏜大內(nèi)徑，鉆通實心工件，刀尖工作在不平整面與間斷、非連續(xù)面區(qū)域，因為是連續(xù)自動進給，考慮到切削斷屑，所以刀具必需刃磨有斷屑槽，也就相應(yīng)降低了刀尖的強度，只得減小切削量與進給量來彌補這一不足。但工件表面氧化層硬，刀尖容易被打掉，使工件被鏜偏或鉆偏，甚至發(fā)生自激振動，使加工不能順利進行；有時是刀具斷屑槽刃磨不當(dāng)，使切屑變長，又不能被高壓冷卻液及時排出工件外，堵在鉆頭中或纏繞在鏜刀與鏜刀體上。這樣惡性循環(huán)，切屑與工件便會發(fā)生摩擦，產(chǎn)生高熱，降低了刀具的耐用度，增大了機床切削負(fù)荷。在鏜床粗絞削錐孔φ100～200毫米，長400毫米中，因是連續(xù)的自動進給，刀刃切削面積又大，“在切削深度較小時，一般不會出現(xiàn)自激振動，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)切削深度增加到一定數(shù)值時，不但出現(xiàn)了自激振動，而且振幅增大，切削表面出現(xiàn)了振痕……，嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率，縮短了刀具壽命……。”(注2)也給下道精絞工序造成困難。本技術(shù)的目的是在刀具材料強度已成一定值和不影響原機床已有功能與不改制任何零件的前提下，為使機床、特別是刀具獲得更大的粗加工能力，給上述普通機床的自動進給機構(gòu)提供一個操作容易、使用方便、工作可靠，在粗加工時，變自動進給為自動循環(huán)斷續(xù)進給的電子控制裝置。它既能有效地提高切削量防止打刀，又能減輕操作者的勞動強度。其目的是這樣實現(xiàn)的在電動機主回路連接一組開關(guān)元件，將至少3個開關(guān)元件設(shè)置在同一個激磁線圈內(nèi)，激磁線圈經(jīng)放大電路與一個由兩個延時電路構(gòu)成，具有兩步程序的時間順序控制器，其中一個的輸出端相通，另一個延時器只對前者實行相互間循環(huán)微分脈沖觸發(fā)，不直接對激磁線圈產(chǎn)生作用。兩個延時器至少各有一個用于調(diào)節(jié)延時長短的電阻器。當(dāng)該裝置不工作時，激磁線圈無電流，開關(guān)元件是一直接通，機床保持原功能。一旦電子控制裝置啟用，它按設(shè)定的執(zhí)行時間，以循環(huán)方式自動對激磁線圈進行得電、失電控制，從而使工作臺或刀桿產(chǎn)生進與停時間不等的自動循環(huán)斷續(xù)進給。并且，在加工中操作者視刀具直徑大小與切削情況，分別調(diào)節(jié)電阻器，使切削達(dá)到最佳效果。本技術(shù)因為只需要在原機床進給電動機主回路連接開關(guān)元件及安排電子控制裝置的操作位置，也就不影響原機床已有功能和不改制任何零件，所以這點不但適于新的裝置或設(shè)備，對已生產(chǎn)的老設(shè)備改裝也特別有利；同時由于著眼點在于不阻止銑刀發(fā)生彈性變形或停車除掉堵塞在銑刀與工件間的切屑；深孔鉆鏜床也無須隨時退出刀桿，扯掉纏繞在刀體上的切屑；絞削錐孔也不是增強機床或刀桿的“動剛度”(注2)，而是讓工作臺或刀桿按進停、進停的循環(huán)進給方法。切削中，在銑刀所受切削合力未超過極限強度；鉆鏜床切屑未纏繞在刀體上；絞削錐孔，刀具的切削深度剛接近“穩(wěn)定性極限”(注2)，使進給電動機停止轉(zhuǎn)動，工作臺或刀桿便停止進給。在這暫停瞬間，銑刀靠旋轉(zhuǎn)的離心力，拋掉堵塞在齒槽里或卡在工件間的切屑，銑刀恢復(fù)到自然狀況；深孔鉆鏜床切屑斷節(jié)被高壓冷卻液排出在工件外；絞削錐孔，因進給已暫停，“自激振動的頻率”(注2)被破壞，所以就避免了振動。而后進給電動機再次轉(zhuǎn)動，這樣以自動循環(huán)方式進給，所以就保證了切削順利的進行。通過這種進給方法，本技術(shù)的顯著優(yōu)點是鏜刀無須刃磨斷屑槽提高刀尖通過不平整面與間斷、非連續(xù)面的抗沖擊和抗振動的切削能力；特別是銑床，按前序保持進給量和刀具同等條件下，提高銑刀在0.5(除端銑刀在外)切削能力1～1.5倍，(這里指的鋼材代號是PCrNilMo硬度RC28～30)并且都有效的避免了前序不希望的意外情況所發(fā)生。本技術(shù)的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及附圖給出。附圖是根據(jù)本技術(shù)的機床斷續(xù)進給用電子控制裝置的電路原理圖。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本技術(shù)提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。該裝置主控制電路由一塊CMOS數(shù)字集成電路輸入端四或非門CO39構(gòu)成一個具有兩步程序的時間順序控制器，它包括進給延時(1)、暫停延時(2)、開關(guān)放大(3)、執(zhí)行機構(gòu)(4)4個部分。暫停延時(2)的輸出端(5)經(jīng)開關(guān)放大(3)和執(zhí)行機構(gòu)(4)中的激磁線圈(6)相連接。圖中電動機(7)主回路采用雙向可控硅(8)、(9)、(10)作主觸點，選用濕簧管(11)、(12)、(13)實現(xiàn)對可控硅(8)、(9)、(10)的觸發(fā)。為便于同步控制三相電源(14)、(15)、(16)，將至少三只濕簧管(11)、(12)、(13)設(shè)置在同一個激磁線圈(6)中。當(dāng)該裝置不工作時，激磁線圈(6)無電流，圖中三只濕簧管(11)、(12)、(13)是一直接通，機床就保持原功能。反之，當(dāng)激磁線圈(6)得電產(chǎn)生磁勢，三只濕簧管(11)、(12)、(13)同時斷開，電動機(7)便停止轉(zhuǎn)動。按下電子控制裝置總電源開關(guān)(17)，由于在電路中設(shè)置了(18)點，開機瞬間電容(19)兩端電壓不能突變，封鎖住開機脈沖，使暫停延時(2)的輸出端(5)在開機時保持低電平。開關(guān)放大(3)是高電平放大電路，無電流輸出。把手柄或按鈕放置在自動進給位置，進給電動機(7)轉(zhuǎn)動，工作臺或刀桿開始進給。按動開關(guān)(20)觸發(fā)暫停延時(2)，(5)端跳變?yōu)楦唠娖剑?jīng)開關(guān)放大(3)成140～180毫安電流，激磁線圈(6)得電產(chǎn)生磁勢，三只濕簧管(11)、(12)、(13)同時斷開，電動機(7)停止轉(zhuǎn)動，工作臺或刀桿停止進給。暫停延時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
“機床斷續(xù)進給用電子控制器”特別適用于銑床工作臺或深孔鏜床刀桿的自動進給。該機床有一個電動機（７），通過傳動機構(gòu)和工作臺或刀桿相結(jié)合，工作臺或刀桿在電動機（７）帶動下，能在兩根平行道軌上作自動進給，其特征在于電動機（７）主回路（１４）（１５）（１６）連接了一組開關(guān)元件（８）（９）（１０）（１１）（１２）（１３），將開關(guān)元件（１１）（１２）（１３）和激磁線圈（６）經(jīng)放大電路（３）與一個具有兩步程序（１）（２）的時間順序控制器，其中一步程序（２）的輸出端（５）相接通。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.“機床斷續(xù)進給用電子控制器”特別適用于銑床工作臺或深孔鏜床刀桿的自動進給。該機床有一個電動機(7)，通過傳動機構(gòu)和工作臺或刀桿相結(jié)合，工作臺或刀桿在電動機(7)帶動下，能在兩根平行道軌上作自動進給，其特征在于電動機(7)主回路(14)(15)(16)連接了一組開關(guān)元件(8)(9)(10)(11)(12)(13)，將開關(guān)元件(11)(12)(13)和激磁線圈(6)經(jīng)放大電路(3)與一個具有兩步程序(1)(2)的時間順序控制器，其中一步程序(2)的輸出端(5)相接通。2.按照權(quán)利要求1的電子控制器，其特征是開關(guān)元件...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉克云，
申請(專利權(quán))人：劉克云，
類型：實用新型
國別省市：51[中國|四川]