[发明专利]单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀方法及其机床

说明书

一种单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀方法及其机床，其中方法包括如下步骤：S1、发送换刀指令；S2、传感器检测是否存在刀具，如果有进入S3步，如果没有进入S4步；S3、进行还刀动作；S4、进行抓刀动作；S5、将所有主轴对准各自的预先装在刀夹座内的刀具；S6、Z向驱动机构驱动所有主轴下移，使所有主轴的基准面与相应的刀具的定位夹的定位面接触；S7、主轴气缸泄压，所述主轴碟簧伸张带动驱动杆上升，锁嘴跟随驱动杆上升，锁嘴内缩夹紧刀具的上部；S8、Z向驱动装置驱动所有主轴连同已被抓取的刀具同步上升,换刀完成。本发明可实现单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀功能。

技术领域

本发明涉及一种单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀方法及其机床。

背景技术

计算机数字控制机床（又称CNC数控机床）是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。

CNC数控机床以其主轴的多少来分，可以分为单轴CNC数控机床和多轴CNC数控机床两大类。所述多轴CNC数控机床是指一台机床有两个以上的主轴，可以同时加工两件以上的工件，相对于单轴CNC数控机床而言具有生产效率高的优点。多轴CNC数控机床以其驱动装置的多少分为单驱多主轴CNC数控机床和多驱多主轴CNC数控机床两大类。所谓单驱多主轴CNC数控机床是指具有一个Z向驱动装置，且多根主轴设在同一块主轴连接座上，被所述Z向驱动装置同步驱动；所述多驱多主轴CNC数控机床是多个Z向驱动装置分别驱动多根主轴沿Z向移动，每根主轴具有单独的主轴连接座。

现有技术中，所述多驱多主轴CNC数控机床由于每个主轴单独控制，这种多驱多主轴CNC数控机床可以实现自动换刀；但是，对于单驱多主轴CNC数控机床由于采用一个Z向驱动装置，驱动同在一块主轴连接座上的多根主轴同步沿Z向移动时，如果采用自动抓刀装置，所抓取的刀无法保证所有主轴上的刀具的刀具加工面处于同一个平面内，且也无法用对刀工具对主轴上的所有刀具进行对刀，所以只能采用人工换刀，存在换刀速度慢，换刀精度差的问题，但是，单驱多主轴CNC数控机床由于具有结构简单，成本低廉的优点。目前，在市场上单驱多主轴CNC数控机床还具有相当大的市场份额。如何使这种单驱多主轴CNC数控机床具有可自动换刀的功能是同行业的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现自动换刀功能的单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀方法及其机床。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

提供一种单驱多主轴CNC数控机床的自动换刀方法，适合于机床具有多根主轴，多根主轴设置在同一块主轴安装座上，并由一个Z向驱动机构驱动主轴安装座上下移动，且每个主轴都分别具有单独的抓刀结构，每个主轴下端的基准面在同一水平面内，包括如下步骤：

S1、发送换刀指令；

S2、传感器检测各主轴上是否存在刀具，如果有进入S3步，如果没有进入S4步；

S3、进行还刀动作；

S4、进行抓刀动作，并按如下步骤抓刀；

S5、将所有主轴移动到刀夹座上方，所有主轴对准各自的预先装在刀夹座内的刀具，每个所述刀具具有刀和定位夹，所述定位夹被同轴定位设置在所述刀的刀柄上，且每个刀具的定位夹的定位面到刀具加工面的距离相等；

S6、所述Z向驱动机构驱动所有主轴下移，使所有主轴的基准面与相应的刀具的定位夹的定位面接触，同时，每个所述主轴内置的主轴气缸作用下驱动杆下行，使位于驱动杆下端的锁嘴张开，所述刀具的上部伸入锁嘴内，位于驱动杆上部的主轴碟簧被压缩，并且刀夹座内的每个刀夹座弹性体在相应的刀具的下行力的作用下被压缩，在刀夹座弹性体的反作用力的作用下使主轴的基准面与定位夹的定位面紧密接触；

S7、主轴气缸泄压，所述主轴碟簧伸张带动驱动杆上升，锁嘴跟随驱动杆上升，锁嘴内缩夹紧刀具的上部，保持主轴的基准面与定位夹的定位面处于紧密接触状态；