一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法与流程

1.本发明涉及数控机床领域，具体而言，本发明涉及一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法。


背景技术：

2.数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，也是一种典型的机电一体化产品。
3.在数控机床加工工件过程中，一般都会使用直径和长度不等的数控刀具，同时，在数控刀具运行过程中也缺少不了切削液，其中，切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。
4.现有数控机床的切削液调整装置通常采用竹节管喷头或者万向喷头。这样的喷头在切换数控刀具时，均需要借助人工调整切削液喷淋方向，不仅降低了生产效率，还可能因为调整位置不精准导致数控刀具磨损严重。


技术实现要素：

5.为了寻找更为有效的调整切削液对准刀具刀尖的实现方案，本发明提供了一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法，该数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法包括如下步骤：
6.获取数控机床上当前加工刀具的刀具直径和刀具长度，并获取万向喷头的回转点到主轴端面的主轴距离及所述万向喷头的回转点到所述当前加工刀具的中心的刀具距离，其中，所述数控机床包括用于自动调整切削液对准当前加工刀具的刀尖处的切削液辅助装置，所述切削液辅助装置包括用于显示在数控系统上的切削液辅助轴和切削液配件，所述切削液配件包括安装在数控机床上的至少一个所述万向喷头、辅助轴伺服电机及联动所述辅助轴伺服电机和所述万向喷头的机械传动装置；
7.调用预设三角函数并根据所述刀具直径、刀具长度、主轴距离及刀具距离计算得到万向喷头旋转角度值；
8.基于所述万向喷头旋转角度值、所述辅助轴伺服电机及所述机械传动装置自动调整所述万向喷头的角度，以使切削液喷在所述当前加工刀具的刀尖上。
9.优选地，所述预设三角函数为atan2，所述调用预设三角函数并根据所述刀具直
径、刀具长度、主轴距离及刀具距离计算得到万向喷头旋转角度值包括如下步骤：
10.基于所述刀具距离和所述刀具直径获得第一参数信息；
11.基于所述主轴距离和所述刀具长度获得第二参数信息；
12.将所述第一参数信息和所述第二参数信息输入atan2函数中返回得到万向喷头旋转角度值。
13.优选地，所述基于所述刀具距离和所述刀具直径获得第一参数信息包括步骤如下：
14.基于第一预设公式、所述刀具距离和所述刀具直径计算得到所述第一参数信息，其中所述第一预设公式如下：
15.j1＝k2
‑
(d/2)
16.其中，j1为第一参数信息；
17.k2为刀具距离；
18.d为刀具直径。
19.优选地，所述基于所述主轴距离和所述刀具长度获得第二参数信息包括如下步骤：
20.基于第二预设公式、所述主轴距离和所述刀具长度计算得到所述第二参数信息，其中所述第二预设公式如下：
21.j2＝k1+h
22.其中，j2为第二参数信息；
23.k1为主轴距离；
24.h为刀具长度。
25.优选地，所述机械传动装置包括传动齿轮，所述传动齿轮安装在所述辅助轴伺服电机输出轴上。
26.优选地，所述机械传动装置包括齿轮传动轴承，所述齿轮传动轴承与所述传动齿轮联动连接。
27.优选地，所述机械传动装置还包括万向喷头齿轮传动点，所述齿轮传动轴承通过所述万向喷头齿轮传动点与所述万向喷头联动连接。
28.优选地，所述机械传动装置安装在所述辅助轴伺服电机与所述万向喷头之间。
29.与现有技术相比，本发明一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法具有如下有益效果：
30.本发明一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法通过切削液辅助装置等的设置替代人工调整切削液喷头，实现了自动调整，不仅大大提高了加工效率，还在一定程度上实现了精准冷却刀具，减少了刀具磨损，提高了刀具的使用寿命。
31.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
33.图1为本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法的应用场景的截面示意图；
34.图2为本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法的流程示意图；
35.图3为本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法中的刀具直径d、刀具长度h、主轴距离k1、刀具距离k2、第一参数j1及第二参数j2示意图。
36.图中标识说明：
37.100、辅助轴伺服电机；
38.201、传动齿轮；203、齿轮传动轴承；205、万向喷头齿轮传动点；
39.300、主轴；
40.800、万向喷头。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
42.在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、103等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.请参阅图1，图1示出了本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法的应用场景的截面示意图。常见的数控机床包括x轴、y轴、z轴、a轴及c轴，本发明实施例在此基础上引入了新的切削液辅助装置，该切削液辅助装置包括用于显示在数控系统上的切削液辅助轴和切削液配件，如图1所示，切削液配件包括安装在数控机床上的至少一个万向喷头800、辅助轴伺服电机100及联动辅助轴伺服电机100和万向喷头800的且安装在万向喷头800上方的机械传动装置，其中，机械传动装置包括：传动齿轮201，该传动齿轮201安装在辅助轴伺服电机100输出轴上；齿轮传动轴承203，该齿轮传动轴承203与传动齿轮201联动连接；万向喷头齿轮传动点205，齿轮传动轴承203通过万向喷头齿轮传动点205与万向喷头800联动连接。
45.值得注意的是，本发明实施例中的切削液配件中的机械传动装置仅为示例，其他可以实现辅助轴伺服电机100和万向喷头800联动连接的机械传动装置亦可作为本发明实施例中的优选实施方式，本发明对此不作限制。
46.在一些实施方式中，机械传动装置安装在辅助轴伺服电机100与万向喷头800之间。
47.请参阅图2，图2示出了本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法的流程示意图，为了便于说明解释本发明实施例，下面以本发明实施例应用于如图1所示的场景中为例进行解释说明，应当理解的是，该解释说明并不应当视为对本发明的限制。
48.具体地，本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法，该数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法包括如下步骤：
49.步骤s101：获取数控机床上当前加工刀具的刀具直径和刀具长度，并获取万向喷头的回转点到主轴端面的主轴距离及所述万向喷头的回转点到所述当前加工刀具的中心的刀具距离，其中，所述数控机床包括用于自动调整切削液对准当前加工刀具的刀尖处的切削液辅助装置，所述切削液辅助装置包括用于显示在数控系统上的切削液辅助轴和切削液配件，所述切削液配件包括安装在数控机床上的至少一个所述万向喷头、辅助轴伺服电机及联动所述辅助轴伺服电机和所述万向喷头的机械传动装置。
50.在一些实施方式中，机械传动装置安装在辅助轴伺服电机100与万向喷头800之间。如上所述，机械传动装置包括安装在辅助轴伺服电机100输出轴上传动齿轮201、与传动齿轮201联动连接的齿轮传动轴承203以及用于联动连接齿轮传动轴承203和万向喷头800的万向喷头齿轮传动点205。
51.步骤s103：调用预设三角函数并根据所述刀具直径、刀具长度、主轴距离及刀具距离计算得到万向喷头旋转角度值。
52.请参阅图3，在一些实施方式中，预设三角函数为atan2，调用预设三角函数并根据刀具直径、刀具长度、主轴距离及刀具距离计算得到万向喷头旋转角度值包括如下步骤
53.基于刀具距离和刀具直径获得第一参数信息；
54.基于主轴距离和刀具长度获得第二参数信息；
55.将第一参数信息和第二参数信息输入atan2函数中返回得到万向喷头旋转角度值。
56.在一些实施方式中，基于刀具距离和刀具直径获得第一参数信息包括步骤如下：
57.基于第一预设公式、刀具距离和刀具直径计算得到第一参数信息，其中第一预设公式如下：
58.j1＝k2
‑
(d/2)
59.其中，j1为第一参数信息；k2为刀具距离；d为刀具直径。
60.在一些实施方式中，基于主轴距离和刀具长度获得第二参数信息包括如下步骤：
61.基于第二预设公式、主轴距离和刀具长度计算得到第二参数信息，其中第二预设公式如下：
62.j2＝k1+h
63.其中，j2为第二参数信息；k1为主轴距离；h为刀具长度。
64.示例地，如图3所示，刀具直径d、刀具长度h、主轴距离k1、刀具距离k2、第一参数j1、第二参数j2及主轴300在本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法中示例如图，因此，不再赘述。
65.atan2在c语言里返回的是指方位角，c语言中的函数原型为double atan2(double y,double x)，返回以弧度表示的y/x的反正切。具体在，本发明实施例中，假设万向喷头旋
转角度值为a，则a＝atan2(j1，j2)。值得注意的是，此处示例的为在c语言中直接调用了atan2函数的代码，具体调用方法为本技术领域的普通技术知识，因此，不再详述。
66.值得注意的是，还可以调用与atan2具有类似功能的函数，譬如atan函数，本发明实施例对此不做限制。
67.步骤s105：基于所述万向喷头旋转角度值、所述辅助轴伺服电机及所述机械传动装置自动调整所述万向喷头的角度，以使切削液喷在所述当前加工刀具的刀尖上。
68.在一些实施方式中，该步骤s105由数控系统下发相关指令进行完成，本发明实施例对此不做限制。
69.与现有技术相比，本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法具有如下有益效果：
70.本发明实施例一种数控机床中切削液自动调整对准刀具刀尖的方法通过切削液辅助装置等的设置替代人工调整切削液喷头，实现了自动调整，不仅大大提高了加工效率，还在一定程度上实现了精准冷却刀具，减少了刀具磨损，提高了刀具的使用寿命。
71.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
72.以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。