CN107544427A - 对刀方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对刀方法，包含以下步骤：触碰步骤：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；对刀点确认步骤：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；实际偏置值获取步骤：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；纠偏步骤：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。相应地，本发明还提供了一种对刀系统。本发明使得不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要进行一次对刀操作，便可需要进行补偿的误差值自动补入刀补存储器中。
Description
技术领域
本发明涉及数控机床控制领域，具体地，涉及一种对刀方法与系统。
背景技术
加工中心机床一般采用浮动对刀，即对刀时需要手动将对刀仪放置在加工工件的表面，对刀完毕后将对刀仪放在一边不干涉加工的地方，自动化程度低，效率低，对刀仪在设备加工时暴露在工况环境中沾染灰尘及加工碎屑，影响对刀精度和对刀仪寿命。
数控机床由设备数控系统按照编制好的零件加工程序运行，自动执行程序中刀具运动轨迹，并准确调用不同的刀具来完成切削需要。在加工过程中，刀具与工件发生交互动作实现切削，而对刀操作就是要告知数控系统机床刀具与工件的相对位置，以便数控系统精确地感知工件在机床的位置，实现准确无误的加工。现有技术中数控机床使用激光进行对刀，但是由机床内部可能存在液滴或雾状液体，对光线路径造成折射影响对刀精准度。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种对刀方法与系统。
根据本发明提供的对刀方法，包含以下步骤：
触碰步骤：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；
对刀点确认步骤：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；
实际偏置值获取步骤：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；
纠偏步骤：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
优选地，所述触碰步骤中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。
优选地，所述对刀点获取步骤中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；
刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。
优选地，所述实际位置信息获取步骤包含以下步骤：
轴位置获取步骤：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；
换算步骤：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。
优选地，所述纠偏步骤中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
本发明还提供了一种对刀系统，包含以下模块：
触碰模块：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；
对刀点确认模块：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；
实际偏置值获取模块：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；
纠偏模块：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
优选地，所述触碰模块中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。
优选地，所述对刀点获取模块中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；
刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。
优选地，所述实际位置信息获取模块包含以下模块：
轴位置获取模块：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；
换算模块：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。
优选地，所述纠偏模块中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明使得不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要进行一次对刀操作，数控系统就会自动把测得的新的刀具偏置值与其初始刀具偏置值进行比较计算，并将需要进行补偿的误差值自动补入刀补存储器中。
2、本发明结构原理简单，精确度高，省略了例如红外线、激光等光学仪器或传感器的复杂结构，受环境影响小；
3、本发明避免了对加工件进行试切操作，有利于节省材料。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为对刀方法流程图；
图2为对刀系统结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图2所示，实施例中，本发明提供了一种对刀系统，包含以下模块：触碰模块：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；对刀点确认模块：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；实际偏置值获取模块：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；纠偏模块：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
所述触碰模块中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。所述对刀点获取模块中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。所述实际位置信息获取模块包含以下模块：轴位置获取模块：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；换算模块：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。所述纠偏模块中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
相应地，本发明还提供了一种对刀方法，如图1所示，包含以下步骤：触碰步骤：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；对刀点确认步骤：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；实际偏置值获取步骤：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；纠偏步骤：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
所述触碰步骤中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。所述对刀点获取步骤中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。所述实际位置信息获取步骤包含以下步骤：轴位置获取步骤：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；换算步骤：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。所述纠偏步骤中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种对刀方法，其特征在于，包含以下步骤：
触碰步骤：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；
对刀点确认步骤：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；
实际偏置值获取步骤：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；
纠偏步骤：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
2.根据权利要求1所述的对刀方法，其特征在于，所述触碰步骤中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。
3.根据权利要求1所述的对刀方法，其特征在于，所述对刀点获取步骤中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；
刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。
4.根据权利要求1所述的对刀方法，其特征在于，所述实际位置信息获取步骤包含以下步骤：
轴位置获取步骤：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；
换算步骤：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。
5.根据权利要求1所述的对刀方法，其特征在于，所述纠偏步骤中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
6.一种对刀系统，其特征在于，包含以下模块：
触碰模块：沿机床其中一个进给轴的方向，驱动刀具与对刀仪相对靠近并触碰；
对刀点确认模块：对刀仪发生挠性变形触发传感器时，锁定刀具与对刀仪的空间位置；
实际偏置值获取模块：根据来自安装在进给轴上脉冲编码器的位置环反馈信号，获取刀具在该进给轴方向上的实际偏置值；
纠偏模块：对比刀具在该进给轴方向上的实际偏置值与机床计数器记录的刀具初始偏置值，补偿刀具的位置误差值。
7.根据权利要求6所述的对刀系统，其特征在于，所述触碰模块中，刀具或对刀仪在绝对坐标系中发生位移。
8.根据权利要求6所述的对刀系统，其特征在于，所述对刀点获取模块中，所述对刀仪包含四面探针与支撑杆；
刀具与四面探针接触，支撑杆发生挠性变形触发传感器。
9.根据权利要求6所述的对刀系统，其特征在于，所述实际位置信息获取模块包含以下模块：
轴位置获取模块：获取所述进给轴在锁定位置处的位置信息；
换算模块：根据机床与对刀仪之间相对位置关系、进给轴的位置信息，换算得到刀具在该进给轴方向上的实际偏置值。
10.根据权利要求6所述的对刀系统，其特征在于，所述纠偏模块中，补偿的位置误差值补入至刀补存储器中。
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