[發明專利]多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法及其系統

有效

• 申請號: 201210474323.5
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102922369A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 史中權;丁坤;張明銀;李小軍
• 申請（專利權）人: 常州市眾泰克自動化科技有限公司
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法及其系統，屬于數控機床多軸加工技術領域。

背景技術

目前，在現有數控技術中，最常用的是XYZ三軸聯動數控系統，對于某些工件，比如工藝木門，往往需要一次裝夾，采用多把成型刀具輪動加工完成，每工序只用其中一把刀具加工，需要分別對每把刀具進行對刀，非常麻煩，對數控機床的加工精度和效率都有一定影響，因此，需要設計一種多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法及其系統，以提高其加工的精度和效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種可實現多個Z向主軸在一個工件上輪流加工，完成同一工件的不同工序，節省換刀時間，從而提高加工的精度和效率的多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法。

為了解決上述技術問題，本發明的多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法的技術方案是：一種多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法，該方法的步驟如下：

1）以其中一個Z向主軸作為基準軸，測量其他Z向主軸上刀具刀尖在X向上相對基準軸的偏置距離hX2，hX3……hXn以及在Y向上相對基準軸的偏置距離hY2，hY3……hYn；

2）進行機械回零操作，機械坐標自動置零；

3）設定刀具固定安全點，通過多軸數控控制卡驅動各主軸換刀氣缸控制Z向主軸到達刀具固定安全點；

4）通過多軸數控控制卡驅動該主軸換刀氣缸使該基準軸低速下降，并采用固定對刀儀對該基準軸進行對刀，記錄該基準軸上的刀具刀尖觸發對刀到位信號時的Z向對刀機械坐標值jZ1及此時基準軸對應的X向機械坐標值jX1和Y向機械坐標值jY1，將jX1、jY1和jZ1作為該基準軸的工件原點值，通過多軸數控控制卡驅動該主軸換刀氣缸使該基準軸回退至刀具固定安全點；

5）根據步驟1）中測量的其他Z向主軸在X向上相對基準軸的偏置距離hX2，hX3……hXn以及在Y向上相對基準軸的偏置距離hY2，hY3……hYn，通過多軸數控控制卡移動主軸支撐元件和工件裝夾元件，分別使其他Z向主軸上刀具刀尖的X向機械坐標值為jX1和Y向機械坐標值為jY1，并分別對其他Z向主軸采用步驟4）的方式，記錄其他Z向主軸的Z向對刀機械坐標值jZ2，jZ3……jZn，將jXm、jYm和jZm作為其他Z向主軸的工件原點值，其中，其他Z向主軸的工件原點值jXm、jYm是根據基準軸的工件原點jX1、jY1值以及其他Z向主軸相對基準軸在X、Y向上的偏置距離hXn、hYn自動計算獲取，jZm為該Z向主軸對應的Z向對刀機械坐標值jZ2，jZ3……jZn，對刀完畢。

本發明還提供了一種多Z軸數控機床的輪動驅動系統，該輪動驅動系統的技術方案是：一種多Z軸數控機床的輪動驅動系統，包括用于支撐工件的工件裝夾元件；驅動工件裝夾元件Y向移動的Y向驅動元件；多個用于裝設刀具的Z向主軸；用于支撐各Z向主軸的主軸支撐元件；用于驅動主軸支撐元件X向移動的X向驅動元件，還包括：

與機械回零位置相對應的零點開關；驅動主軸支撐元件Z向移動的Z向驅動元件；驅動各Z向主軸Z向移動的主軸換刀氣缸，并且每個Z向主軸對應一個主軸換刀氣缸，各主軸換刀氣缸也安裝在主軸支撐元件上；用于對各Z向主軸上刀具對刀的固定對刀儀；

多軸數控控制卡，多軸數控控制卡分別與X向驅動元件和Y向驅動元件連接，多個主軸換刀氣缸分別通過氣缸升降開關與多軸數控控制卡連接；用于對多軸數控控制卡人機操作的計算機。

采用了上述技術方案后，可以實現多Z軸在一個工件上的輪動加工，完成同一工件的不同工序加工，節省換刀時間，從而提高加工的精度和效率，因換工序換刀后，可以保證刀具加工點處于同一個位置，也就是切換后的刀具在其自身工件坐標系中工件坐標值不變，這樣能在同一工件上完成不同工序的加工，輪動驅動換刀時只需移動后續工序刀具到前序刀具加工點，省略常規的換刀夾持操作，節省換刀時間，從而提高加工的精度和效率。

附圖說明

圖1為本發明的多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法的換刀步驟流程圖；

圖2為本發明的多Z軸數控機床的輪動驅動系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，

如圖1所示，一種多Z軸數控機床的Z向主軸輪動驅動配置方法，該方法的步驟如下：