[发明专利]数控机床的换刀方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体讲是一种数控机床的换刀方法。

背景技术

目前数控机床上较为常用的换刀方法为：1、系统收到换刀指令，换刀程序开始，主轴移动使在用刀具移动到刀具交换处，同时主轴旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；2、刀库上的固定有待换刀具的刀套由水平位置摆动到垂直位置；3、机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；4、机械手转动到位即机械手的一端与在用刀具相扣合，机械手的另一端与待换刀具相扣合；5、主轴上的夹持在用刀具的刀具夹持部件松开；6、机械手转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；7、刀具夹持部件夹紧，使待换刀具与刀具夹持部件夹紧固定，同时更换下来的在用刀具与刀套固定；8、系统发出机械手回位指令，机械手回位；9、系统发出刀库回到指令，更换下来的在用刀具由垂直位置摆动到水平位置；10、刷新刀具表，换刀程序结束。

上述换刀方法的步骤5和步骤7中，需要等机械手转动到位后刀具夹持部件才开始松开和夹紧，也就是说当机械手转动到位时，系统先收到到位信号，然后系统发出动作信号使刀具夹持部件松开或夹紧，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件还需要等待系统发出动作信号才能松开或夹紧，刀具夹持部件等待动作信号的过程和收到动作信号后的响应过程需要占用一定的时间，使步骤5和步骤7中刀具夹持部件松开和夹紧需要耗费比较长的时间；上述换刀方法的步骤1和步骤2中需要先使主轴移动到刀具交换处、使主轴旋转到换刀角度后，才开始使待换刀具摆动到垂直位置，待换刀具的摆动和主轴的移动、旋转不是同时进行的，这也需要占用比较长的时间，使系统收到换刀指令后，等待待换刀具摆动到垂直位置、主轴移动到刀具交换处、主轴旋转到换刀角度需要耗费比较长的时间。由以上可知，目前的换刀方法换刀速度较慢，使数控机床的加工效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供可提高换刀速度的数控机床的换刀方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的数控机床的换刀方法，它包括以下步骤：

步骤一、数控机床运行过程中，当系统收到换刀指令时，换刀程序开始，刀库上的固定有待换刀具的刀套开始由水平位置向垂直位置摆动，主轴开始移动使在用刀具向刀具交换处移动，同时主轴开始旋转使在用刀具转换到换刀角度以使在用刀具能与机械手相扣合；

步骤二、系统检测待换刀具是否摆动到垂直位置、主轴是否移动到刀具交换处、主轴是否旋转到换刀角度，如三个都是，则执行步骤三，如其中有一个不是，则继续执行步骤二；

步骤三、系统发出抓刀指令，机械手启动抓刀程序，机械手开始转动；

步骤四、机械手转动过程中，当系统检测到机械手的刹车信号时，系统发出指令使主轴上的夹持有在用刀具的刀具夹持部件开始松开；

步骤五、机械手转动到位后，机械手的一端与在用刀具相扣合使在用刀具与机械手的一端固定，机械手的另一端与待换刀具相扣合使待换刀具与机械手的另一端固定；

步骤六、系统检测步骤四中的刀具夹持部件是否松开到位以使刀具夹持部件不会影响在用刀具的横向移动，如是，则执行步骤七，如不是，则继续执行步骤六；

步骤七、系统发出换刀指令使机械手开始转动以交换机械手两端的在用刀具和待换刀具的位置；

步骤八、机械手转动过程中，当系统检测到机械手的刹车信号时，系统发出指令使步骤四中的刀具夹持部件开始夹紧；

步骤九、机械手转动到位后，刀具夹持部件夹紧待换刀具，刀套与更换下来的在用刀具固定；

步骤十、系统检测刀具夹持部件是否夹紧到位，如是，则执行步骤十一，如不是，则继续执行步骤十；

步骤十一、系统发出机械手回位指令，机械手回复原位；

步骤十二、判断换刀程序是否结束，如是，则继续执行后续程序，如不是，则继续执行步骤十二。

所述的步骤十二中判断换刀程序是否结束是通过检测机械手是否回到原位，如是，则换刀程序结束，如不是，则换刀程序没有结束。

当步骤十一中机械手离开刀具交换处时，系统发出刀库回刀指令，固定有更换下来的在用刀具的刀套开始由垂直位置向水平位置摆动。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

1、机械手启动抓刀程序机械手开始转动，在机械手将要转动到位时，机械手将会发出刹车信号，当系统收到该刹车信号时，系统即发出信号使刀具夹持部件开始松开，也就是说机械手转动到位后，刀具夹持部件不需要等待动作信号，使刀具夹持部件松开刀具的时间被最小化；