专利名称：多z轴数控机床的z向主轴对刀系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统，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，这种传统的数控系统一般一次装夹加工一个工件。而在某些应用场合，需要进行工件的批量加工，这样单台机床的效率根本不能满足需要。尽管可以在单一主轴架上夹装多个主轴头，但因为装配误差以及刀具的长度不一，同时加工同一种工件时为了保证加工工件的一致性，在机床装配和刀具调整上将花费大量的人力物力，使用很不方便。因此，需要设计一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀配置方法及其系统，以提高其加工的精度和效率。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够使Z向主轴同步运转从而一次加工多个工件，保证加工工件的一致性，提高其批量加工的精度和效率的多Z轴数控机床的多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统，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；驱动各Z向主轴Z向移动的Z向驱动元件，并且每个Z向主轴对应一个Z向驱动元件；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Z向驱动元件分别通过驱动使能选择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，本实用新型为了使同时加工的工件外形尺寸完全一致，在加工前依次对各个Z向主轴进行对刀，使各Z向主轴的加工时工件坐标相同，即保证各Z向主轴刀尖在同一个水平面上，从而保证加工深度的一致，也就能保证加工的工件外形尺寸的完全一致，提高数控机床批量加工的精度和效率。
图1为本实用新型的多Z轴数控机床的Z向主轴对刀配置方法的步骤流程图；图2为本实用新型的多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型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，对本实用新型作进一步详细的说明，[0009]如图2所示，一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统，包括用于支撑工件的工件装夹元件I ;驱动工件装夹元件IY向移动的Y向驱动元件2 ;多个用于装设刀具的Z向主轴3 ;用于支撑各Z向主轴3的主轴支撑元件4 ;用于驱动主轴支撑元件4X向移动的X向驱动元件5，还包括:与机械回零位置相对应的零点开关；驱动各Z向主轴3Z向移动的Z向驱动元件6，并且每个Z向主轴3对应一个Z向驱动元件6 ;用于对各Z向主轴3上刀具对刀的固定对刀仪；多轴数控控制卡7，多轴数控控制卡7分别与X向驱动元件5和Y向驱动元件2连接，多个Z向驱动元件6分别通过驱动使能选择开关8与多轴数控控制卡7连接；用于对多轴数控控制卡7人机操作的计算机9。如图1所示，该Z向主轴对刀系统所使用的方法步骤如下:1)分别对多个Z向主轴3进行机械回零操作，确保多个Z向主轴3的零点开关在同一高度上；2)设定刀具固定安全点，通过多轴数控控制卡7驱动Z向驱动元件6控制各Z向主轴3到达刀具固定安全点；3)对其中一个Z向主轴3进行对刀初工序:通过多轴数控控制卡7驱动Z向驱动元件6控制该Z向主轴3低速下降，并采用固定对刀仪对该Z向主轴3进行对刀，记录该Z向主轴3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jZl，通过多轴数控控制卡7驱动Z向驱动元件6控制该Z向主轴3回退至刀具固定安全点；4)分别对其他Z向主轴3采用步骤2)中的对刀初工序方式，并记录下其他Z向主轴3的Z向对刀机械坐标值jZ2、jZ3……jZn ；5)根据步骤4)中的各Z向主轴3对应的Z向对刀机械坐标值jZ2、jZ3……jZn，判断出其中的最大值jZmax ；6)以jZmax对应的Z向主轴3为基准轴，通过多轴数控控制卡7驱动各Z向驱动元件6分别控制其他Z向主轴3下移，使各Z向主轴3上的刀具刀尖处于同一水平面，对刀完毕；其中，所述各Z向主轴 3下移的下移值为该Z向主轴3的对刀机械坐标值与最大值jmax的差值。多轴数控控制卡7是通过各驱动使能选择开关8的通断来控制Z向驱动元件6的启停，从而控制各Z向主轴3的升降的。假设有三个Z向主轴，分别为Z1、Z2和Z3，最大值jZmax为Z向主轴Z2的Z向对刀机械坐标值jZ2，a、保持Z向主轴Z2不动，只选择Z向主轴Zl驱动，驱动Zl下移距离jZl_jZ2 ；b、接着只选择Z3轴驱动，下移jZ3_jZ2。C、最终三个Z向主轴Zl、Z2和Z3上刀具的刀尖将处于同一高度水平面上。d、选择加工工件I)经过加工工件前各Z向主轴水平高度调整，在加工前就已使各主轴刀具刀尖处于同一高度，然后可以根据需要同时选择驱动全部轴或者其中某些轴，使多个主轴同步加工；2)因工件原点是以Z2的对刀结果为基准的，所以无论是加工前调整各轴高度还是加工期间，机械坐标统计均只统计Z2运动坐标情况，数控系统图形显示也只显示一份工件的加工轨迹。本实用新型为了使同时加工的工件外形尺寸完全一致，在加工前依次对各个Z向主轴进行对刀，使各Z向主轴的加工时工件坐标相同，即保证各Z向主轴刀尖在同一个水平面上，从而保证加工深度的一致，也就能保证加工的工件外形尺寸的完全一致，提高数控机床批量加工的精度和效率。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统，包括用于支撑工件的工件装夹元件(I);驱动工件装夹元件(I) Y向移动的Y向驱动元件(2);多个用于装设刀具的Z向主轴(3);用于支撑各Z向主轴(3)的主轴支撑元件(4);用于驱动主轴支撑元件(4) X向移动的X向驱动元件(5)，其特征在于，还包括: 与机械回零位置相对应的零点开关； 驱动各Z向主轴(3) Z向移动的Z向驱动元件(6)，并且每个Z向主轴(3)对应一个Z向驱动元件(6); 用于对各Z向主轴(3)上刀具对刀的固定对刀仪； 多轴数控控制卡(7)，多轴数控控制卡(7)分别与X向驱动元件(5)和Y向驱动元件(2)连接，多个Z向驱动元件(6)分别通过驱动使能选择开关(8)与多轴数控控制卡(7)连接；用于对多轴数控控制卡(7)人机操作的计算机(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种多Z轴数控机床的Z向主轴对刀系统，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；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；驱动各Z向主轴Z向移动的Z向驱动元件，并且每个Z向主轴对应一个Z向驱动元件；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Z向驱动元件分别通过驱动使能选择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。本实用新型能够使Z向主轴同步运转从而一次加工多个工件，保证加工工件的一致性，提高其批量加工的精度和效率。
文档编号B23Q15/22GK202952118SQ201220618440
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者史中权, 丁坤, 张明银, 李小军 申请人:常州市众泰克自动化科技有限公司