CN108500703A - 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法 - Google Patents

一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108500703A
CN108500703A CN201810258717.4A CN201810258717A CN108500703A CN 108500703 A CN108500703 A CN 108500703A CN 201810258717 A CN201810258717 A CN 201810258717A CN 108500703 A CN108500703 A CN 108500703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
long
moving assembly
control system
main shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810258717.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈虎
张国靖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kede Holding Co Ltd
Dalian Kede Numerical Control Co Ltd
Original Assignee
Kede Holding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kede Holding Co Ltd filed Critical Kede Holding Co Ltd
Priority to CN201810258717.4A priority Critical patent/CN108500703A/zh
Publication of CN108500703A publication Critical patent/CN108500703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/15506—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling the tool being inserted in a tool holder directly from a storage device (without transfer device)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

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***。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***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。

Description

一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法
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***。
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***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***。
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***根据指令进行待换刀具的安装；具体步骤如下：
S5.1)数控***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***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***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***中；
S2)数控***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***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；
S4)数控***调节控制X向移动组件和Y向移动组件分别在X、Y方向移动，将主轴移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀。
在步骤S5.3)之后，还包括如下步骤：
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库，使刀柄座上的固定卡槽***刀柄的插槽内。
卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法二，包括：
S5)数控***根据指令进行待换刀具的安装：
S5.1)数控***控制转动组件高精度旋转，使主轴中心轴线与Z向移动组件的移动方向平行，控制调节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***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***控制主轴与长刀具库脱离；
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库，使刀柄座上的固定卡槽***刀柄的插槽内。
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***中；
S2)数控***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***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；
S4)数控***调节控制X向移动组件和Y向移动组件分别在X、Y方向移动，将主轴移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀。
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***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。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的另一种结构示意图；
图3为刀具刀柄在长刀具库中的示意图。
图中附图标记如下：1、床身，2、X向移动组件，3、Y向移动组件，4、主轴，5、Z向移动组件，6、长刀具库，7、刀柄，8、旋转工作台，9、转动组件，10、支撑架，11、刀柄座。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本发明做进一步说明：
一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，包括滑动连接床身1的X向移动组件2，Y向移动组件3滑动连接所述X向移动组件2，主轴4位于Y向移动组件3上，主轴4对侧设有工作台，所述工作台通过Z向移动组件5滑动连接床身1，所述Z向移动组件5两侧设有用于存放长刀具的长刀具库6，所述长刀具库6包括用于排列放置长刀具的支撑架10，支撑架10上设有刀柄座11，所述刀柄座11上设有固定卡槽，刀柄7周向设有与所述固定卡槽***式配合的插槽，长刀具通过端部的刀柄7可拆卸的设置在刀柄座11上，所述刀柄座11上的长刀具设有刀具号；所述X向移动组件2、Y向移动组件3以及Z向移动组件5连接数控***。
所述工作台为旋转工作台8，使放置在旋转工作台8上的待加工工件，能够按照需要进行转动，所述主轴4通过转动组件9与Y向移动组件3转动连接，所述转动组件9连接数控***，利用控制***对转动组件9的转动角度精确控制。
实施例1
卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，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6中，并将长刀具所在刀具号及参数信息录入到数控***中；
S2)数控***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***读取待换长刀具所在刀具号，对比主轴4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6；
S4)数控***调节控制X向移动组件2和Y向移动组件3分别在X、Y方向移动，将主轴4移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀；
S5)数控***根据指令进行待换刀具的安装；具体步骤如下：
S5.1)数控***控制X向移动组件2和Y向移动组件3分别在X、Y方向高精度进给，使主轴4的中轴线与待换刀具刀柄7中轴线重合；
S5.2)数控***控制Z向移动组件5在Z向上高精度进给，使待换刀具刀柄7向主轴4方向移动，移动到位后，控制主轴4进行夹刀；
S5.3)数控***控制主轴4与长刀具库脱离；
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库6，使刀柄座11上的固定卡槽***刀柄7的插槽内。
实施例2
卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，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6中，并将长刀具所在刀具号及参数信息录入到数控***中；
S2)数控***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***读取待换长刀具所在刀具号，对比主轴4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6；
S4)数控***调节控制X向移动组件2和Y向移动组件3分别在X、Y方向移动，将主轴4移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀。
S5)数控***根据指令进行待换刀具的安装；具体步骤如下：
S5.1)数控***控制转动组件9高精度旋转，使主轴4中心轴线与Z向移动组件5的移动方向平行，控制调节X向移动组件2和Y向移动组件3分别在X、Y方向高精度进给，使主轴4的中轴线与待换刀具刀柄7中轴线重合；
S5.2)数控***控制Z向移动组件5在Z向上高精度进给，使待换刀具刀柄7向主轴4方向移动，移动到位后，控制主轴4进行夹刀；
S5.3)数控***控制主轴4与长刀具库脱离；
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库6，使刀柄座11上的固定卡槽***刀柄7的插槽内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，其特征在于，包括通过移动组件活动连接床身(1)的主轴(4)和工作台，长刀具库(6)位于所述工作台或移动组件上，所述移动组件连接数控***。
2.根据权利要求1所述的卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，其特征在于，所述移动组件包括，X向移动组件(2)、Y向移动组件(3)以及Z向移动组件(5)，所述X向移动组件(2)滑动连接床身(1)，Y向移动组件(3)滑动连接X向移动组件(2)，主轴(4)位于Y向移动组件(3)上，所述工作台通过Z向移动组件(5)滑动连接床身(1)；所述长刀具库(6)包括用于排列放置长刀具的支撑架(10)，支撑架(10)上设有刀柄座(11)，长刀具通过端部的刀柄(7)可拆卸的设置在刀柄座(11)上，所述刀柄座(11)上的长刀具设有刀具号。
3.根据权利要求2所述的卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，其特征在于，所述刀柄座(11)上设有固定卡槽，刀柄(7)周向设有与所述固定卡槽***式配合的插槽。
4.根据权利要求1所述的卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，其特征在于，所述工作台为旋转工作台(8)或翻转工作台。
5.根据权利要求1所述的卧式加工中心的长刀具自动换刀装置，其特征在于，所述主轴(4)通过转动组件(9)与Y向移动组件(3)转动连接，所述转动组件(9)连接数控***。
6.如权利要求3所述的卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，其特征在于，包括：
S5)数控***根据指令进行待换刀具的安装；具体步骤如下：
S5.1)数控***控制X向移动组件(2)和Y向移动组件(3)分别在X、Y方向高精度进给，使主轴(4)的中轴线与待换刀具刀柄(7)中轴线重合；
S5.2)数控***控制Z向移动组件(5)在Z向上高精度进给，使待换刀具刀柄(7)主轴(4)方向移动，移动到位后，控制主轴(4)进行夹刀；
S5.3)数控***控制主轴(4)与长刀具库脱离。
7.根据权利要求6所述的卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，其特征在于，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(6)中，并将长刀具所在刀具号及参数信息录入到数控***中；
S2)数控***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***读取待换长刀具所在刀具号，对比主轴(4)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(6)；
S4)数控***调节控制X向移动组件(2)和Y向移动组件(3)分别在X、Y方向移动，将主轴(4)移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀。
8.根据权利要求6所述的卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，其特征在于，在步骤S5.3)之后，还包括如下步骤：
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库(6)，使刀柄座(11)上的固定卡槽***刀柄(7)的插槽内。
9.如权利要求5所述的卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，其特征在于，包括：
S5)数控***根据指令进行待换刀具的安装：
S5.1)数控***控制转动组件(9)高精度旋转，使主轴(4)中心轴线与Z向移动组件(5)的移动方向平行，控制调节X向移动组件(2)和Y向移动组件(3)分别在X、Y方向高精度进给，使主轴(4)的中轴线与待换刀具刀柄(7)中轴线重合；
S5.2)数控***控制Z向移动组件(5)在Z向上高精度进给，使待换刀具刀柄(7)向主轴(4)方向移动，移动到位后，控制主轴(4)进行夹刀；
S5.3)数控***控制主轴(4)与长刀具库脱离；
S6)刀具使用完毕后，数控***控制移动组件将刀具放回长刀具库(6)，使刀柄座(11)上的固定卡槽***刀柄(7)的插槽内。
10.根据权利要求9所述的卧式加工中心的长刀具的自动换刀方法，其特征在于，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(6)中，并将长刀具所在刀具号及参数信息录入到数控***中；
S2)数控***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***读取待换长刀具所在刀具号，对比主轴(4)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(6)；
S4)数控***调节控制X向移动组件(2)和Y向移动组件(3)分别在X、Y方向移动，将主轴(4)移动到刀具库的对应卸刀位置进行卸刀。
CN201810258717.4A 2018-03-27 2018-03-27 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法 Pending CN108500703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810258717.4A CN108500703A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810258717.4A CN108500703A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108500703A true CN108500703A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63378534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810258717.4A Pending CN108500703A (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108500703A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021135762A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 科德数控股份有限公司 一种工件交换装置和方法
WO2021155664A1 (zh) * 2020-02-04 2021-08-12 科德数控股份有限公司 一种斜角摆头插补换刀机构和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3709623A (en) * 1960-04-27 1973-01-09 New Britain Machine Co Combined boring, drilling and milling machine
US20050143236A1 (en) * 2003-12-25 2005-06-30 Shunsuke Nakazawa Tool changer of machine tool
CN203210070U (zh) * 2013-03-27 2013-09-25 深圳市远洋翔瑞机械股份有限公司 一种机床自动换刀装置
JP5956040B1 (ja) * 2015-09-07 2016-07-20 Dmg森精機株式会社 工作機械
CN107272591A (zh) * 2017-08-01 2017-10-20 合肥康之恒机械科技有限公司 一种数控机床的自动换刀方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3709623A (en) * 1960-04-27 1973-01-09 New Britain Machine Co Combined boring, drilling and milling machine
US20050143236A1 (en) * 2003-12-25 2005-06-30 Shunsuke Nakazawa Tool changer of machine tool
CN203210070U (zh) * 2013-03-27 2013-09-25 深圳市远洋翔瑞机械股份有限公司 一种机床自动换刀装置
JP5956040B1 (ja) * 2015-09-07 2016-07-20 Dmg森精機株式会社 工作機械
CN107272591A (zh) * 2017-08-01 2017-10-20 合肥康之恒机械科技有限公司 一种数控机床的自动换刀方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张思弟: "《***高职高专规划教材 数控编程加工技术》", 30 June 2005, 化学工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021135762A1 (zh) * 2019-12-31 2021-07-08 科德数控股份有限公司 一种工件交换装置和方法
WO2021155664A1 (zh) * 2020-02-04 2021-08-12 科德数控股份有限公司 一种斜角摆头插补换刀机构和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3099873A (en) Shuttle operated tape controlled machine tool
EP2305404B1 (en) Work processing apparatus and work processing method
CN102248424B (zh) 精密轧辊车床及自动刀具更换装置
US6904665B2 (en) Method and apparatus for machining workpieces
US20120103150A1 (en) Composite working lathe
US7313850B2 (en) Compact, economical, multi-axis, multi-tasking, small part machine tool
US4163313A (en) Transfer machine
US3710466A (en) Machine tools and more particularly to data-controlled machine tools
CN109262288A (zh) 双主轴双工作台卧式加工中心
EP3616832A1 (en) Machine tool, in particular lathe
CN108500703A (zh) 一种卧式加工中心的长刀具自动换刀装置及方法
US7150213B2 (en) Vertical processing center
US3601886A (en) Automatic tool changing apparatus
US4070934A (en) Machine tools
CN209157698U (zh) 双主轴双工作台卧式加工中心
US6484611B1 (en) Lathe
JP2678838B2 (ja) 複合加工ｎｃ旋盤
CN103358131A (zh) 一种深孔钻床便捷转换钻铣功能的方法
CN104802013B (zh) 一种多面加工的数控加工中心
JP2023045438A (ja) 工作機械
JPH0542401A (ja) Ｎｃ工作機械
US6694849B1 (en) Lathe
JP2782290B2 (ja) 自動工具交換装置付複合加工機
JPS6389235A (ja) 複軸式マシニングセンタと、その工具交換方法
JPS58109255A (ja) 数値制御旋盤における自動加工システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180907