[发明专利]多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法及其系统，属于数控机床多轴加工技术领域。

背景技术

目前，在现有数控技术中，最常用的是XYZ三轴联动数控系统，对于某些工件，比如工艺木门，往往需要一次装夹，采用多把成型刀具轮动加工完成，每工序只用其中一把刀具加工，需要分别对每把刀具进行对刀，非常麻烦，对数控机床的加工精度和效率都有一定影响，因此，需要设计一种多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法及其系统，以提高其加工的精度和效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可实现多个Z向主轴在一个工件上轮流加工，完成同一工件的不同工序，节省换刀时间，从而提高加工的精度和效率的多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法。

为了解决上述技术问题，本发明的多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法的技术方案是：一种多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法，该方法的步骤如下：

1）以其中一个Z向主轴作为基准轴，测量其他Z向主轴上刀具刀尖在X向上相对基准轴的偏置距离hX2，hX3……hXn以及在Y向上相对基准轴的偏置距离hY2，hY3……hYn；

2）进行机械回零操作，机械坐标自动置零；

3）设定刀具固定安全点，通过多轴数控控制卡驱动各主轴换刀气缸控制Z向主轴到达刀具固定安全点；

4）通过多轴数控控制卡驱动该主轴换刀气缸使该基准轴低速下降，并采用固定对刀仪对该基准轴进行对刀，记录该基准轴上的刀具刀尖触发对刀到位信号时的Z向对刀机械坐标值jZ1及此时基准轴对应的X向机械坐标值jX1和Y向机械坐标值jY1，将jX1、jY1和jZ1作为该基准轴的工件原点值，通过多轴数控控制卡驱动该主轴换刀气缸使该基准轴回退至刀具固定安全点；

5）根据步骤1）中测量的其他Z向主轴在X向上相对基准轴的偏置距离hX2，hX3……hXn以及在Y向上相对基准轴的偏置距离hY2，hY3……hYn，通过多轴数控控制卡移动主轴支撑元件和工件装夹元件，分别使其他Z向主轴上刀具刀尖的X向机械坐标值为jX1和Y向机械坐标值为jY1，并分别对其他Z向主轴采用步骤4）的方式，记录其他Z向主轴的Z向对刀机械坐标值jZ2，jZ3……jZn，将jXm、jYm和jZm作为其他Z向主轴的工件原点值，其中，其他Z向主轴的工件原点值jXm、jYm是根据基准轴的工件原点jX1、jY1值以及其他Z向主轴相对基准轴在X、Y向上的偏置距离hXn、hYn自动计算获取，jZm为该Z向主轴对应的Z向对刀机械坐标值jZ2，jZ3……jZn，对刀完毕。

本发明还提供了一种多Z轴数控机床的轮动驱动系统，该轮动驱动系统的技术方案是：一种多Z轴数控机床的轮动驱动系统，包括用于支撑工件的工件装夹元件；驱动工件装夹元件Y向移动的Y向驱动元件；多个用于装设刀具的Z向主轴；用于支撑各Z向主轴的主轴支撑元件；用于驱动主轴支撑元件X向移动的X向驱动元件，还包括：

与机械回零位置相对应的零点开关；驱动主轴支撑元件Z向移动的Z向驱动元件；驱动各Z向主轴Z向移动的主轴换刀气缸，并且每个Z向主轴对应一个主轴换刀气缸，各主轴换刀气缸也安装在主轴支撑元件上；用于对各Z向主轴上刀具对刀的固定对刀仪；

多轴数控控制卡，多轴数控控制卡分别与X向驱动元件和Y向驱动元件连接，多个主轴换刀气缸分别通过气缸升降开关与多轴数控控制卡连接；用于对多轴数控控制卡人机操作的计算机。

采用了上述技术方案后，可以实现多Z轴在一个工件上的轮动加工，完成同一工件的不同工序加工，节省换刀时间，从而提高加工的精度和效率，因换工序换刀后，可以保证刀具加工点处于同一个位置，也就是切换后的刀具在其自身工件坐标系中工件坐标值不变，这样能在同一工件上完成不同工序的加工，轮动驱动换刀时只需移动后续工序刀具到前序刀具加工点，省略常规的换刀夹持操作，节省换刀时间，从而提高加工的精度和效率。

附图说明

图1为本发明的多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法的换刀步骤流程图；

图2为本发明的多Z轴数控机床的轮动驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，

如图1所示，一种多Z轴数控机床的Z向主轴轮动驱动配置方法，该方法的步骤如下：