一是，主軸采用主軸變頻器和主軸變頻電機驅動方式，通過旋轉主軸變速旋鈕直接調整觸摸屏上的主軸速度指令或通過觸摸屏上的觸摸鍵盤輸入主軸速度指令，觸摸屏通過RS485串口線把數(shù)據(jù)傳送給微控制單元，微控制單元根據(jù)輸入的數(shù)值計算出需要給主軸變頻器的模擬量所對應的數(shù)值，通過給主軸變頻器輸出合適的模擬量來達到需要的任意主軸速度即實現(xiàn)主軸無極變速的功能，數(shù)顯控制系統(tǒng)不需要停止主軸再變速用戶直接輸入所需的主軸轉速，微控制單元自動計算出對應需要速度的模擬量給主軸變頻器，主軸變頻器再控制主軸電機旋轉驅動主軸旋轉來達到需要的速度；通過微控制單元輸出相應的模擬量給主軸變頻器來驅動主軸變頻電機同時分線器控制主軸高檔電磁閥和主軸低檔電磁閥的狀態(tài)來實現(xiàn)相應的轉速，低速范圍是0-200轉/分，高速范圍是125-1600轉/分;二是，使用時通過旋轉主軸變速旋鈕或者利用觸摸屏上觸摸鍵盤設定需要的主軸速度，再按主軸正轉按鈕或者主軸反轉按鈕，分線器當前輸入的信號發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件再將發(fā)送給微控制單元，微控制單元根據(jù)輸入需要主軸正轉或者主軸反轉信息進行處理，輸出相應的模擬量給主軸變頻器，將需要分線器上輸出的信息發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件再將信息發(fā)送給分線器，分線器接到信息后會輸出主軸正轉或者主軸反轉端子，主軸變頻器接收到正轉信號或者反轉信號，主軸變頻器開始按照接收到微控制單元發(fā)送過來的模擬量和分線器發(fā)出正轉或者反轉信號來控制主軸變頻電機按照相應的轉速正轉或者反轉;需要主軸停止時，按下主軸停止按鈕，分線器輸入的信號發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件將發(fā)送給微控制單元，微控制單元根據(jù)輸入需要主軸停止信息進行處理，給主軸變頻器輸出的模擬量為0V，將需要分線器上輸出的信息發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件再將信息發(fā)送給分線器，分線器接到信息后會關閉主軸正轉或者主軸反轉的輸出，主軸變頻器接收到微控制單元發(fā)送過來的OV模擬量和正轉或者反轉信息的消失控制主軸變頻電機停止；
[0019](2)自動將數(shù)顯型搖臂鉆床的極坐標轉換為直角坐標并且通過圖形顯示功能，一是，刀具的移動位置是通過可編程邏輯器件接收矩形導軌方外柱上的旋轉編碼器和搖臂上的光柵尺的信號，得到刀具在以矩形導軌方外柱旋轉中心為極點，再以搖臂上的導軌為極軸的極坐標系里的極坐標值，由于矩形導軌方外柱上的旋轉編碼器和搖臂上的光柵尺的反饋信號為差分信號通過芯片接收，到可編程邏輯器件進行計數(shù)，得到刀具在數(shù)顯型搖臂鉆床上的極坐標系里的坐標值;在使用的時候直接輸入需要加工工件所在直角坐標系里的數(shù)值，通過對刀方式在觸摸屏上輸入相應的對刀點上的數(shù)值，微控制單元計算出數(shù)顯型搖臂鉆床的極坐標系和工件的直角坐標系的對應關系，顯示出相應的工件上需要加工的孔的位置在數(shù)顯型搖臂鉆床坐標系里的數(shù)值，直接計算出矩形導軌方外柱需要旋轉的角度和變速箱在搖臂上的位置;二是，微控制單元不僅能夠分析和計算出直角坐標系的值還能將數(shù)據(jù)傳給觸摸屏并且在觸摸屏上顯示出要加工孔的位置和刀具的實時運動軌跡，方便在移動刀具的過程中觀看，當?shù)毒呓咏嚓P孔時能夠自動放大刀具與要加工孔之間的距離，方便準確的移動刀具；
[0020](3)刀具移動到相關位置時能夠自動鎖緊矩形導軌方外柱和變速箱功能，將所需要的尺寸輸入到系統(tǒng)里后，先按下變速箱和矩形導軌方外柱松開按鈕，分線器將變速箱和矩形導軌方外柱需要松開信息送給微控制單元，微控制單元經(jīng)過分析后發(fā)送變速箱和矩形導軌方外柱松開信息給分線器，分線器置位變速箱松開電磁閥和矩形導軌方外柱松開電磁閥輸出端子同時復位變速箱夾緊電磁閥和矩形導軌方外柱夾緊電磁閥輸出端子，再通過手動移動矩形導軌方外柱旋轉時，可編程邏輯器件通過對矩形導軌方外柱上的旋轉編碼器進行計數(shù)，得到實時的矩形導軌方外柱旋轉角度，微控制單元通過FSMC總線讀取到任意時刻的矩形導軌方外柱的角度，將矩形導軌方外柱的旋轉角度與輸入的孔位置對應的角度對比，當它們之間的差值小于允許誤差角度時，微控制單元發(fā)送相應的命令給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件根據(jù)接收到指令直接置位分線器上的相應的輸出端矩形導軌方外柱夾緊電磁閥同時復位矩形導軌方外柱松開電磁閥，當矩形導軌方外柱被夾緊以后，再移動搖臂上的變速箱，可編程邏輯器件通過對搖臂上的光柵尺進行計數(shù)，得到實時的變速箱在搖臂上的位置，微控制單元通過總線讀取到任意時刻可編程邏輯器件記錄的變速箱在搖臂上的位置，將變速箱的位置與需要移動到的位置值進行比較，當它們的誤差值小于允許誤差值時微控制單元發(fā)送相應的命令給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件根據(jù)接收到指令直接置位分線器上的相應的輸出端變速箱夾緊電磁閥同時復位變速箱松開電磁閥，刀具當前的位置是所需要鉆孔的位置，設定好主軸速度鉆孔；
[0021](4)鉆孔深度定程和轉進給功能，一是，當需要的孔定位完成需要刀具向下移動開始鉆孔，數(shù)顯控制系統(tǒng)采用的主軸變頻器控制主軸變頻電機來帶動的，主軸采用進給伺服驅動器和進給伺服電機和編碼器來實現(xiàn)的，可編程邏輯器件通過不斷的采集主軸變頻電機上的編碼器反饋回來的信號，微控制單元不斷的讀取可編程邏輯器件采集來的主軸變頻電機上的編碼器信號，根據(jù)設定的轉進給值計算出進給伺服驅動器需要的脈沖頻率和當前脈沖個數(shù)，實時的通過FSMC總線發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件會根據(jù)微控制單元發(fā)送過來的數(shù)據(jù)輸出相應頻率的脈沖以及脈沖個數(shù)實現(xiàn)轉進給功能；二是，當鉆盲孔時還需要機器能夠定程，將需要的定程值輸入到觸摸屏里再通過觸摸鍵盤或者主軸變速旋鈕和主軸進給旋鈕設定好主軸轉速和轉進給值，先按下主軸正轉按鈕或者主軸反轉按鈕，再按下啟動按鈕，微控制單元接收到觸摸屏發(fā)送過來的定程值和主軸轉速值，也接收到分線器通過可編程邏輯器件發(fā)送過來的主軸正轉或者主軸反轉信號和啟動信號，微控制器經(jīng)過分析和計算，得出鉆孔需要的定程位置所需的脈沖個數(shù)，將這個數(shù)據(jù)發(fā)送給可編程邏輯器件，可編程邏輯器件控制分線器置位主軸正轉或者主軸反轉，可編程邏輯器件接收到微控制單元發(fā)送過來的脈沖數(shù)據(jù)后開始控制進給伺服驅動器按照轉進給的速度運行并且會不斷記錄當前發(fā)送出去的脈沖個數(shù)，再將當前發(fā)送出去的脈沖個數(shù)與微控制單元發(fā)送過來的所需發(fā)送的脈沖個數(shù)進行比較，如果相等或者發(fā)送的脈沖個數(shù)大于所需發(fā)送的脈沖個數(shù)就會立即停止脈沖輸出；
[0022](5)手動控制和操作安全功能，一是，當?shù)毒吒叨让黠@不適合所需加工工件高度要求時通過移動搖臂上升或者下降來解決問題，當需要搖臂移動時，按住搖臂上升按鈕或者搖臂下降按鈕，分線器通過可編程邏輯器件將搖臂上升或者下降的信號發(fā)送給微控制單元，微控制單元再通過分線器置位搖臂松開電磁閥同時復位搖臂夾緊電磁閥，此時搖臂處于松開狀態(tài)，延時3秒后微控制單元再通過可編程邏輯器件輸出搖臂電機正轉或者搖臂電機反轉信息給分線器，分線器會根據(jù)當前接收到的搖臂升降電機正轉或者反轉信息置位搖臂電機正轉或者搖臂電機反轉輸出端子，控制相應的接觸器吸合，搖臂電機開始正轉或者反轉，當搖臂移動到相應的位置時，松開搖臂上升按鈕或者搖臂下降按鈕，分線器通過可編程邏輯器件將停止搖臂上升或者下降的信息發(fā)送給微控制單元，微控制單元分析后再通過可編程邏輯器件輸出搖臂電機停止信息給分線器，分線器接收到該信息后會復位相應的搖臂電機正轉或者搖臂電機反轉輸出端子，此時搖臂升降電機處于停止狀態(tài)后，延時2秒后微控制單元再通過可編程邏輯器件輸出搖臂夾緊信息給分線器，分線器根據(jù)當前接收到的搖臂夾緊信息置位搖臂夾緊電磁閥同時復位搖臂松開電磁閥，完成搖臂升降動作;二是，當需要手動加工時，先按下變速箱和矩形導軌方外柱松開按鈕分線器通過可編程邏輯器件將變速箱和矩形導軌方外柱松開信息發(fā)送給微控制單元，微控制單元通過分線器置位變速箱松開電磁閥和矩形導軌方外柱松開電磁閥輸出端子同時復位變速箱夾緊電磁閥和矩形導軌方外柱夾緊電磁閥輸出端子，此時矩形導軌方外柱和變速箱均處于松開狀態(tài)，通過手動旋轉矩形導軌方外柱和移動變速箱使刀具移動到需要的位置上再按下變速箱和矩形導軌方外柱夾緊按鈕，分線器通過可編程邏輯器件將變速箱和矩形導軌方外柱夾緊信息發(fā)送給微控制單元，微控制單元分析后通過可編程邏輯器件發(fā)送出變速箱和矩形導軌方外柱夾緊信息給分線器，分線器置位變速箱夾緊電磁閥和矩形導軌方外柱夾緊電磁閥輸出端子同時復位變速箱松開電磁閥和矩形導軌方外柱松開電磁閥輸出端子，此時變速箱和矩形導軌方外柱均處于夾緊狀態(tài)，設定好主軸速度后鉆孔;三是，從安全角度考慮，數(shù)顯型搖臂鉆床發(fā)生故障或者意外時，通過按下急停按鈕，分線器將急停信息通過可編程邏輯器件發(fā)送給微控制單元，微控制單元會立即給主軸變頻器輸出模擬量OV和停止發(fā)送脈沖給進給伺服驅動器，主軸就停止旋轉，刀具也停止移動，通過可編程邏輯器件給分線器發(fā)送搖臂電機復位和主軸停止信息，分線器接收到該信息后會立即復位主軸正轉、主軸反轉、搖臂電機正轉和搖臂電機反轉的輸出端子;在定程或者手動控制刀具上下移動時，數(shù)顯控制系統(tǒng)會根據(jù)數(shù)顯型搖臂鉆床上安裝的進給上下行程限位反饋的信息來判斷當前是否移動到最頂端或者最底端，如果移動到最頂端或者最底端，進給上下行程限位將會返回低電平，分線器收到該信息后會通過可編程邏輯器件發(fā)送進給限位信息給微控制單元，微控制單元給觸摸屏發(fā)送報警信息提示用戶，停止給進給伺服驅動器發(fā)送脈沖來保障數(shù)顯型搖臂鉆床的安全。
[0023]本實用新型的要點在于它的結構。其工作原理是，主軸變速系統(tǒng)及主軸進給變速系統(tǒng)通過操縱面板上的無極調速旋鈕來實現(xiàn)主軸變速系統(tǒng)及主軸進給變速系統(tǒng)的變化，在工作狀態(tài)下通過無極調速旋鈕變化無極調速電機的轉速，在不停車的工作狀態(tài)下改變主軸速度及主軸進給速度;為增加主軸及平衡機構的主軸的輸出扭矩，擴大主軸及平衡機構的主軸的轉速范圍，在主傳動鏈中設有一個二聯(lián)滑移齒輪機械變速擋;變檔時，液壓油推動活塞，使拉桿拉動傳動滑動齒輪移動，上移為低速擋，下移為高速擋;主軸變速系統(tǒng)是為主軸及平衡機構的主軸提供一定范圍內扭矩及轉速的；主軸進給變速系統(tǒng)是為主軸及平衡機構的主軸提供一定范圍