[发明专利]一种数控机床的自动换刀方法

摘要

本发明提供了一种数控机床的自动换刀方法，数控机床包括放置于刀库中的刀具、用于提取该刀具的机械手及用于固定该刀具的主轴嗦嘴，自动换刀方法包括以下步骤（1）数控机床的数控系统读取加工文件，并初始化当前刀盘刀具号；（2）数控系统执行加工文件，并根据加工文件生成换刀指令；（3）数控系统根据的换刀指令换刀；（4）数控系统根据刀具切削刃的机床坐标及实际回转半径生成对刀指令；（5）数控系统根据对刀指令进行对刀；（6）数控系统更新的当前刀盘刀具号，并返回步骤(2)。本发明对于所使用的刀具进行自动替换，对刀精确，提高了加工效率。

主权项

一种数控机床的自动换刀方法，所述数控机床包括放置于刀库中的刀具、用于提取该刀具的机械手及用于固定该刀具的主轴嗦嘴，其特征在于，所述自动换刀方法包括以下步骤：（1）所述数控机床的数控系统读取加工文件，并初始化当前刀盘刀具号；（2）所述数控系统执行加工文件，并根据加工文件生成换刀指令；（3）所述数控系统根据所述换刀指令换刀，具体为：a.所述数控系统根据当前刀盘号与当前刀盘刀具号比较，确定刀盘转动方向和步数；b.所述数控系统根据所述刀盘转动方向和步数控制刀盘转动；c.所述数控系统进行卸刀；d.所述机械手朝向该主轴嗦嘴运动，调节该主轴嗦嘴至保护高度，进行换刀动作；（4）所述数控系统根据刀具切削刃的机床坐标及实际回转半径生成对刀指令；（5）所述数控系统根据对刀指令进行对刀，对刀测量头的感知部位为球形触头，具体为：a.所述数控机床的加工主轴上的刀具按数控机床的加工主轴的Z方向最高精度进给，刀具相对数控机床按数控机床的X、Y方向最高精度进给，将主轴上的刀具刀尖切削刃与球形触头最高点碰撞接触，当获得两次以上相同的刀尖切削刃Z坐标的数值时，根据此时记录的加工主轴沿Z轴移动的距离、步骤A所述对刀测量头的球形触头中心在数控机床上的Z坐标和已知的加工主轴在数控机床上的Z坐标，将步骤A所述球形触头中心在数控机床上的Z坐标值和已知的加工主轴在数控机床上的Z坐标值相减，得到球形触头中心与加工主轴的相对高度，再将该相对高度减去加工主轴沿Z轴移动的距离即可得到实际加工过程中刀具的刀尖切削刃相对于加工主轴的高度，计算出刀尖切削刃在数控机床上的Z坐标；b.将刀具相对数控机床沿数控机床的X或Y方向移动，再沿数控机床的加工主轴的Z方向移动至与步骤A所述球形触头中心的Z坐标对应的位置，旋转刀具并将刀具相对数控机床按数控机床的X或Y方向最高精度进给，将主轴上的刀具刀尖切削刃与球形触头最高点碰撞接触，当获得两次以上相同的加工主轴中心线在数控机床上的X或Y坐标时，根据此时记录的加工主轴中心线在数控机床上的X或Y坐标和步骤A所述球形触头中心在数控机床上的X或Y坐标，将加工主轴中心线在数控机床上的X或Y坐标值和步骤A所述球形触头中心在数控机床上的X或Y坐标值相减，再考虑球形触头的半径，计算出刀尖切削刃的实际回转半径；c.数控机床系统根据步骤a获得的刀尖切削刃在数控机床上的Z坐标和步骤D获得的刀尖切削刃的实际回转半径，对数控机床系统里的刀具参数进行修正，确定该刀具实际加工的参数； （6）所述数控系统更新当前刀盘刀具号，并返回步骤(2)。