[发明专利]一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法

说明书

本发明公开了一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法，属于机械加工技术领域。装置包括通过移动组件活动连接床身的主轴和工作台，长刀具库位于所述工作台或移动组件上，所述移动组件连接数控系统。本发明的有益效果是：在不改变原有卧式加工中心整体结构、不影响原有加工过程的基础上，通过灵活的加装与卸载长刀具库实现长刀具在机床中的灵活使用，节省了其他外挂机构的费用成本；利用数控系统的支持，控制机床自身各方向运动能力，实现主轴与长刀具直接对接换刀，避免了其他复杂繁琐运动与干涉，换刀过程精准快速，提高了换刀效率；本发明适用于三轴及三轴以上多个品牌与类型的卧式加工中心，应用范围广。

技术领域

本发明涉及一种卧式加工中心用长刀具的换刀技术，属于机械加工技术领域。

背景技术

卧式加工中心常用于航空航天、汽车等领域复杂零部件加工，能够实现对零部件车削、铣削或铣车复合加工。传统卧式加工中心包括刀具库及换刀机构等组成部分，刀具库用于定位、安装刀具同时能够存放多个刀具，换刀机构用于将刀具在刀具库与主轴间对换，通常每个零部件加工过程中需要进行多次自动更换刀具保持连续加工。但现有卧式加工中心由于刀具库结构影响导致对于刀具长度受到限制，一些长刀具如长度在300mm以上的长刀具安装到传统刀具库存在困难，而长度超过600mm的超长刀具根本无法装入传统刀具库，这就导致，换刀需要通过人工或机械手等辅助进行，换刀效率低或额外费用成本高，不能满足机床在连续加工过程中对于自动换刀的需求。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种消除刀具长度影响、提高换刀效率、降低成本的卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法。

本发明的技术方案是：一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，包括通过移动组件活动连接床身的主轴和工作台，长刀具库位于所述工作台或移动组件上，所述移动组件连接数控系统。

所述移动组件包括，X向移动组件、Y向移动组件以及Z向移动组件，所述X向移动组件滑动连接床身，Y向移动组件滑动连接X向移动组件，主轴位于Y向移动组件上，所述工作台通过Z向移动组件滑动连接床身；所述长刀具库包括用于排列放置长刀具的支撑架，支撑架上设有刀柄座，长刀具通过端部的刀柄可拆卸的设置在刀柄座上，所述刀柄座上的长刀具设有刀具号。

所述刀柄座上设有固定卡槽，刀柄周向设有与所述固定卡槽插入式配合的插槽。

所述工作台为旋转工作台或翻转工作台。

所述主轴通过转动组件与Y向移动组件转动连接，所述转动组件连接数控系统。

本发明还请求保护卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，具体如下：

卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法一，包括：

S5)数控系统根据指令进行待换刀具的安装；具体步骤如下：

S5.1)数控系统控制X向移动组件和Y向移动组件分别在X、Y方向高精度进给，使主轴的中轴线与待换刀具刀柄中轴线重合；

S5.2)数控系统控制Z向移动组件在Z向上高精度进给，使待换刀具刀柄向主轴方向移动，移动到位后，控制主轴进行夹刀；

S5.3)数控系统控制主轴与长刀具库脱离。

在步骤S5)之前，还包括如下步骤：

S1)长刀具安装录入：将长刀具放置于长刀具库中，并将长刀具所在刀具号及参数信息录入到数控系统中；

S2)数控系统读取加工文件信息，根据加工文件信息生成换刀指令；

S3)数控系统读取待换长刀具所在刀具号，对比主轴所用刀具号信息，确定主轴刀具卸刀到机床常规长度刀具库还是卸刀到长刀具库；