CN102476322A - 一种新型机床刀具补偿系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型机床刀具补偿系统及方法，包括至少一用于装设刀具的主轴、至少一与所述至少一主轴相对应的补偿装置、一控制系统及一与所述控制系统相连的对刀仪，所述补偿装置包括一与所述控制系统相连的致动元件、一设于所述致动元件上的传动元件及一设于所述传动元件上的调节平台，所述调节平台用于支撑工件，所述对刀仪用于测量主轴上刀具的长度，并将测量的刀具长度传输给所述控制系统，所述控制系统根据接收到的刀具长度值与其记录的所述刀具的长度值来计算出补偿值，并根据所述补偿值来控制所述致动元件工作，进而驱动所述传动元件运动，所述传动元件带动所述调节平台运动，以对所述刀具的磨损进行补偿。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控机床，特别涉及一种数控机床刀具补偿系统及方法。
背景技术
传统的数控机床采用单一主轴上的单一刀具对工件进行加工，其刀具补偿系统也只针对单一刀具进行补偿。随着科技的飞速发展，数控机床朝着高性能、高精度、高速度的方向迈进，多主轴数控机床应运而生。利用多主轴数控机床进行批量生产，极大地提高了产能。然而，长时间的加工使得多主轴数控机床的多个刀具磨损不一致，但传统数控机床中的刀具补偿系统却无法准确地对多个刀具的磨损进行一一补偿，从而影响了多主轴数控机床的加工精度。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种数控机床刀具补偿系统，以提高多主轴数控机床的加工精度。
还有必要提供一种数控机床刀具补偿方法，以对多主轴数控机床多个刀具的磨损进行补偿。
一种数控机床刀具补偿系统，包括至少一用于装设刀具的主轴、至少一与所述至少一主轴相对应的补偿装置、一控制系统及一与所述控制系统相连的对刀仪，所述补偿装置包括一与所述控制系统相连的致动元件、一设于所述致动元件上的传动元件及一设于所述传动元件上的调节平台，所述调节平台用于支撑工件，所述对刀仪用于测量主轴上刀具的长度，并将测量的刀具长度传输给所述控制系统，所述控制系统根据接收到的刀具长度值与其记录的所述刀具的长度值来计算出补偿值，并根据所述补偿值来控制所述致动元件工作，进而驱动所述传动元件运动，所述传动元件带动所述调节平台运动，以对所述刀具的磨损进行补偿。
一种数控机床刀具补偿方法，包括以下步骤：
一对刀仪测量一数控机床主轴上刀具的长度，并将测量的刀具长度传输给一控制系统；
所述控制系统根据接收到的刀具长度值与其记录的所述刀具的长度值来计算出补偿值，并根据所述补偿值来控制一补偿装置运动，所述补偿装置用于支撑一工件；及
所述补偿装置向刀具方向移动等于所述补偿值的一段距离，以完成对所述刀具的磨损补偿。
上述数控机床刀具补偿系统及方法利用所述控制系统控制多个补偿装置分别对多主轴数控机床的多个刀具的磨损进行一一补偿，从而提高了多主轴数控机床的加工。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1是本发明数控机床刀具补偿系统较佳实施方式的示意图。
图2是本发明数控机床刀具补偿方法较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
请参考图l，本发明数控机床刀具补偿系统用于对一多主轴数控机床100上多个刀具16的磨损进行补偿，其较佳实施方式包括一设置有四个主轴12的机身10、一工作平台20、四个设于所述工作平台20上的补偿装置30、一对刀仪50及一控制系统60。其中，每一刀具16均设于一对应的主轴12上，所述四个补偿装置30分别用于对四个刀具16的磨损进行补偿。在本实施例中，所述对刀仪50与所述控制系统60相连，其可为接触式对刀仪，也可为非接触式对刀仪。在其他实施方式中，所述主轴12、刀具16及补偿装置30的具体数目可根据实际情况进行调整。
每一补偿装置30均包括一设于所述工作平台20上的支撑平台31、一设于所述支撑平台31上且与所述控制系统60相连的致动元件32、一设于所述致动元件32上的传动元件33、一设于所述传动元件33上的调节平台35及两个与所述支撑平台31相连并贯穿于所述调节平台35的滑柱36。所述调节平台35在所述传动元件33的带动下可沿所述滑柱36上下移动。所述滑柱36对所述调节平台35起水平定位的作用。其中，所述致动元件32可为伺服马达。
在本实施方式中，仅以一补偿装置30对一主轴12上的刀具16进行磨损补偿为例来进行说明。在加工一工件40之前，先用所述对刀仪50对刀具16进行对刀，以测量出所述刀具16的实际长度L1，并将测量结果传输给所述控制系统60。所述控制系统60将接收到的长度值L1与系统记录的所述刀具16的长度值L2相比较，以计算出补偿值L=L2-L1，并用所述长度值Ll取代所述长度值L2，以更新系统记录的所述刀具16的长度值，再根据所述补偿值L来控制所述致动元件32工作，进而驱动所述传动元件33运动，所述传动元件33带动所述调节平台35运动，以完成对所述刀具16的磨损补偿。例如，当所述对刀仪50测量出的所述刀具16的实际长度Ll -4. 999cm，而系统记录的所述刀具16的长度值L2 -5.000cm，则系统计算出的补偿值L=L2-L1-5.000cm-4.999cm=0.001cm。此时，所述控制系统60控制所述致动元件32工作，进而驱动所述传动元件33向上移动0.00lcm，所述调节平台35在所述传动元件33的带动下也向上移动0.001cm，即完成了所述刀具16的磨损补偿，再将所述工件40放在所述调节平台35进行加工，即可消除由刀具磨损而造成的加工误差，从而提高所述多主轴数控机床100的加工精度。
请继续参考图2，本发明一种数控机床刀具补偿方法是通过所述控制系统60控制所述四个补偿装置30分别对所述多主轴数控机床100的四个主轴12上的四个刀具16进行磨损补偿，其较佳实施方式包括以下步骤：
步骤S1，所述对刀仪50对一刀具16进行对刀，以测量出所述刀具16的实际长度Ll，并将测量结果传输给所述控制系统60。
步骤S2，所述控制系统60将接收到的长度值L1与系统记录的所述刀具16的长度值L2相比较，以计算出补偿值L=L2-L1，并用所述长度值L1取代所述长度值L2，以更新系统记录的所述刀具16的长度值，再根据所述补偿值L来控制一补偿装置30运动。
步骤S3，所述补偿装置30向所述刀具16方向移动等于所述补偿值L的一段距离，以完成对所述刀具16的磨损补偿。
上述数控机床刀具补偿系统及方法利用所述对刀仪50来测量每次加工前刀具的长度，并利用所述控制系统60根据接收到的刀具长度值来计算出补偿值，以根据补偿值来控制多个补偿装置30分别对多主轴数控机床100的多个刀具16的磨损进行一一补偿，从而提高了多主轴数控机床100的加工精度。
Claims (5)
1.一种数控机床刀具补偿系统，包括至少一用于装设刀具的主轴、至少一与所述至少一主轴相对应的补偿装置、一控制系统及一与所述控制系统相连的对刀仪，其特征在于：所述补偿装置包括一与所述控制系统相连的致动元件、一设于所述致动元件上的传动元件及一设于所述传动元件上的调节平台，所述调节平台用于支撑工件，所述对刀仪用于测量主轴上刀具的长度，并将测量的刀具长度传输给所述控制系统，所述控制系统根据接收到的刀具长度值与其记录的所述刀具的长度值来计算出补偿值，并根据所述补偿值来控制所述致动元件工作，进而驱动所述传动元件运动，所述传动元件带动所述调节平台运动，以对所述刀具的磨损进行补偿。
2.如权利要求l所述的数控机床刀具补偿系统，其特征在于：所述补偿装置还包括一支撑平台及两滑柱，所述支撑平台设于数控机床的工作平台上，所述致动元件设于所述支撑平台上，所述两滑柱与所述支撑平台相连并贯穿于所述调节平台，以对所述调节平台起水平定位的作用，所述调节平台在所述传动元件的带动下可沿所述两滑柱上下移动；对刀仪为接触式对刀仪或非接触式对刀仪；控制系统在计算出所述补偿值后，将其接收到的刀具长度值取代其记录的该刀具的长度值。
3.一种数控机床刀具补偿方法，包括以下步骤：
一对刀仪测量一数控机床主轴上刀具的长度，并将测量的刀具长度传输给一控制系统：
所述控制系统根据接收到的刀具长度值与其记录的所述刀具的长度值来计算出补偿值，并根据所述补偿值来控制一补偿装置运动，所述补偿装置用于支撑一工件；及所述补偿装置向刀具方向移动等于所述补偿值的一段距离，以完成对所述刀具的磨损补偿。
4.如权利要求3所述的数控机床刀具补偿方法，其特征在于：所述补偿装置包括一与所述控制系统相连的致动元件、一设于所述致动元件上的传动元件及一设于所述传动元件上的调节平台，所述调节平台用于支撑所述工件，所述致动元件在所述控制系统的控制下驱动所述传动元件运动，所述传动元件带动所述调节平台向刀具方向移动，以对所述刀具的磨损进行补偿控制系统在计算出所述补偿值后，将其接收到的刀具长度值取代其记录的所述刀具的长度值。
5.如权利要求4所述的数控机床刀具补偿方法，其特征在于：所述补偿装置还包括一支撑平台及两滑柱，所述支撑平台设于所述数控机床的工作平台上，所述致动元件设于所述支撑平台上，所述两滑柱与所述支撑平台相连并贯穿于历述调节平台，以对所述调节平台起水平定位的作用，所述调节平台在所述传动元件的带动下可沿所述两滑柱上下移动。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120530 |