[實用新型]教學應用型可轉位數控車床

有效

• 申請號: 201520316692.0
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN204990976U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 王寬;趙巍
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種用于課堂教學的教學儀器，尤其適用于數控技術及單片機技術等課程的教學使用。

背景技術

數控技術經過多年的發展已經成為一種成熟的技術，越來越多的用于現代工業化制造中，越來越多的人也參與到數控技術的學習中。對于數控車床的初學者來說目前的數控車床都是比較高端的設備，他們很難想象的出數控車床究竟是怎樣實現數字化加工的，這對他們的學習帶來了難度。在數控技術的學習上，一些基本且重要的算法，如直線插補、圓弧插補算法，只能理解其含義，但很難讓學習者通過實驗的方法來驗證算法的實現原理及正確性，不能讓學習者在主觀上認識這些算法的正確性和實用性。數控車床上運用的一些典型的結構和控制原理在課堂上無法準確描述也不能即時的給學生進行實踐訓練，造成學生的學習質量不高，效率低下。

發明內容

教學應用型數控車床為解決教學上存在的一些問題而設計的，該設備是用單片機控制數控車床運動，旨在提高相關課程課堂教學質量和教學效率。機床主體由透明、質輕的有機玻璃制成，學習者能夠觀察車床的內部結構及傳動原理。在機械部分的結構上引入傾斜工作臺的模型，機床上的工作臺可以繞主軸中心線做一定角度的旋轉，可體現出當今主流數控車床傾斜工作臺的結構原型；加長了中滑板導軌的長度，刀架在中滑板上有足夠的移動空間使前置刀架和后置刀架的結構原型能夠在機床上體現出來；引入了繞平行于主軸軸線的中心線的可旋轉刀架，刀架可以繞著中心線旋轉出現多個刀位。在控制方面運用教學中常用的AT89S52單片機作為主控制器，通過一些輔助器件（例如步進電機、步進電機驅動器、按鈕開關、電源、限位開關）的連接，構建單片機控制系統，各電子元器件的連接方法可參照附圖3；單片機控制系統可以通過ISP數據線與電腦相連，在Keiluvision2環境下運用C語言根據機床的運動需求編程并調試，轉化為.Hex格式文件，利用progisp.exe軟件把.hex格式的文件燒錄到單片機里，最后運用操作板上的按鈕對數控機床模型進行操做。學習者可以根據所學知識和自己的需要，編制出對應的程序，然后進行調試、編譯、燒錄最后實現數控車床的運動。

本發明通過機床主體使數控車床的一些特殊結構直觀的展現出來、通過把單片機和普通機床結合可以使數控技術中的直線插補和圓弧插補運算算法具體的體現在工作臺的運動中。

此過程可提高數控技術及單片機課程相關章節課堂教學的質量和效率。

附圖說明：

圖1是教學應用型可轉位數控車床裝配圖軸側圖；

圖2是教學應用型可轉位數控車床裝配圖俯視圖；

圖3是控制部分元器件電路連接圖

附圖標記和部件的對應關系如下：

床頭11

旋轉工作臺前支架12

主軸13

旋轉工作臺14

Z軸絲杠15

加長型中滑板16

X軸絲杠17

刀架18

小滑板19

旋轉工作臺后支架110

床尾111

床身112

銷孔113

24V直流電源31

Z軸步進電機32

Z軸步進電機驅動器33

X軸步進電機驅動器34

X軸步進電機35

電腦36

ISP下載線37

ISP接口38

AT89S52單片機39

單片機最小系統310

發光二極管311

微動開關312

按鈕開關313

可自鎖按鈕開關314

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細說明。

圖1和圖2分別為本實用新型的機械部分的軸測圖和俯視圖，圖3為控制部分的接線圖。