[發明專利]一種消除共振的裝置及數控車床

在審

• 申請號: 201710266429.9
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107052894A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 李其龍
• 申請（專利權）人: 李其龍
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;B23Q5/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明屬于數控車床加工技術領域，具體涉及一種消除共振的裝置及數控車床。

背景技術

數控車床是一種高精度、高效率的自動化車床，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件。車床在加工時，或多或少都會出現共振現象，車床加工產生的共振現象會造成產品表面凸凹不平，刀具磨損加速等，嚴重影響加工效率和產品質量。因此，如何消除車床在加工過程中的共振現象，成為了業內人員極大關注的問題。目前，針對車床在加工過程中的共振現象，大多采用以下方式：第一種，大幅降低切削速度，雖然減緩了共振現象，但是效果有限，同時還會嚴重影響加工效率。第二種，加強加工鋼性，采用專門設計的夾具和刀具，由于采用的夾具和刀具需要專門設計，對于非批量加工而言，增加了成本，性價比不高，且效果有限。如何消除車床在加工過程中產生的共振想象，一直是令人頭痛的大難題，目前還沒有較為滿意的解決技術方案。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種消除共振的裝置及數控車床，以有效地改善上述問題。

本發明的實施例是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種消除共振的裝置，應用于數控車床，所述數控車床包括：電機和主軸，所述電機和所述主軸傳動連接。所述裝置包括：信號發生器，所述信號發生器與所述電機耦合，用于根據預設規則發送信號去控制所述電機不間斷的變速轉動，以實現所述主軸的不間斷變速輸出。

在本發明較佳的實施例中，所述信號發生器發送的所述信號包括：不間斷交替變化的第一信號和第二信號，所述第一信號用于使所述電機的轉速增大，所述第二信號用于使所述電機的轉速減小。

在本發明較佳的實施例中，所述信號發生器為處理器、控制系統和電機驅動器，所述處理器與所述控制系統耦合，所述控制系統與所述電機驅動器耦合，所述電機驅動器與所述電機耦合。

在本發明較佳的實施例中，所述信號發生器為智能開關、控制系統和電機驅動器，所述智能開關與所述控制系統耦合，所述控制系統與所述電機驅動器耦合，所述電機驅動器與所述電機耦合。

在本發明較佳的實施例中，所述信號發生器為變頻器、控制系統和電機驅動器，所述控制系統與所述電機驅動器耦合，所述電機驅動器和所述變頻器均與所述電機耦合。

在本發明較佳的實施例中，所述第一信號的振幅與所述第二信號的振幅滿足預設關系，以使所述電機的轉速減小的幅度與所述電機的轉速增大的幅度相匹配。

在本發明較佳的實施例中，所述第一信號的振幅為第一閾值，用于使所述電機的轉速與所述電機初始轉速相比減小的幅度為A，所述A選自5－20％。

在本發明較佳的實施例中，所述A為10％。

本發明實施例還提供了一種數控車床，包括：電機、主軸和上述的消除共振的裝置，所述裝置中的信號發生器與所述電機耦合，所述電機和所述主軸傳動連接。

在本發明較佳的實施例中，所述電機為主軸電機。

本發明實施例提供了一種消除共振的裝置及數控車床。該消除共振的裝置應用于數控車床，所述數控車床包括：電機和主軸，所述電機和所述主軸傳動連接。所述裝置包括：信號發生器，所述信號發生器與所述電機耦合。電機作為車床加工過程中的核心元器件之一，其轉速的大小，直接影響加工的效果與效率等，同時，其轉速的大小也與車床加工時的震動強度息息相關。因此，要想消除車床加工過程中的共振現象，就不得不考慮如何改變電機的轉速等因素。通常，車床加工都是維持一個固定轉速加工，這就造成加工共振不斷加強，當共振強度積累到超過加工工件的剛性時，就會造成產品表面凸凹不平，會對產品質量造成嚴重影響。因此，本發明的原理是使車床加工時電機轉速不停變化，避免同一頻率震動的持續累積加強而出現的共振現象的問題。進一步的，該信號發生器可以根據預設規則去控制所述電機不間斷的變速轉動，以實現所述主軸的不間斷變速輸出，從而有效的消除了車床加工過程中的共振現象，避免了車床加工產生的共振現象會造成產品表面凸凹不平，刀具磨損加速等等問題，提高了加工效率和產品質量。本發明具備：消除共振效果顯著、結構簡單、成本低廉、適用性強、性能優等諸多優點。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明實施例而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明