[发明专利]一种安全防撞的数控加工中心换刀控制方法

摘要

本发明基于数控加工中心开放的平台，提供了一种安全防撞的数控加工中心换刀控制方法，在刀库上靠近换刀点的位置安装接近开关，对换刀过程中坐标轴的移动倍率进行钳制，并对坐标轴的换刀扭矩进行实时监控，有效保障了换刀动作的安全进行，可控性好，使换刀故障率大幅降低，有利于提高数控加工中心的加工效率和使用寿命。

主权项

一种安全防撞的数控加工中心换刀控制方法，其特征在于包括以下步骤：1）首先在刀库上靠近换刀点的位置安装接近开关，并设定对X轴进行安全换刀的安全上限扭矩Mx和对Z轴进行安全换刀的安全上限扭矩Mz；2）确定待换刀的目标刀套及其位置；3）将机床开机，然后使X轴和Z轴返回至参考点，再完成刀库回零动作，并使机床处于正常工作状态，之后通过刀库上安装的接近开关对主轴上是否有刀具进行确认，若接近开关发出信号，说明主轴上有刀具，则应先中止换刀动作，将刀盘转动到该刀具相对应的刀套位置，然后人工排除故障进行手动还刀，再进行下步步骤；若接近开关没有发出信号，说明主轴上没有刀具，则直接进行下步步骤；4）发出换刀指令，使X轴和Z轴移动至换刀等待点，并使主轴松开；转动刀盘，当刀盘转动到目标刀套位置后使其停止转动，然后将X轴和Z轴以10~50%的钳制倍率从换刀等待点移动至换刀点位置，移动过程中对X轴和Z轴的换刀扭矩进行实时监控，若X轴的换刀扭矩超过其安全上限扭矩Mx或Z轴的换刀扭矩超过其安全上限扭矩Mz，则机床发出报警，此时应先停止换刀动作，将X轴和Z轴从换刀区域手动移出，排除故障后重新发出换刀指令并重复本步骤的其它操作，直至X轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mx，同时Z轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mz后，再进行下步步骤；若X轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mx，同时Z轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mz，则直接进行下步步骤； 5）使主轴夹紧，将X轴和Z轴以10~50%的钳制倍率移动并返回至换刀等待点，移动过程中对X轴和Z轴的换刀扭矩进行实时监控，若X轴的换刀扭矩超过其安全上限扭矩Mx或Z轴的换刀扭矩超过其安全上限扭矩Mz，则机床发出报警，此时应先停止换刀动作，将X轴和Z轴从换刀区域手动移出，排除故障后重新发出换刀指令并重复步骤4）和本步骤中的其它操作，直至X轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mx，同时Z轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mz后，再进行换刀；若X轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mx，同时Z轴的换刀扭矩小于其安全上限扭矩Mz，则直接进行换刀。