本发明涉及数控机床领域，尤其涉及带刀库数控系统中多刀具测量技术领域，具体是指一种针对多刀具机床的刀具切换控制方法。
背景技术：
随着中国制造2025的提出，数控系统在制造业中不断普及，用于机床加工的工件也多种多样。新工艺的提出更是对机床加工提出了新的挑战。目前很多加工工件不再仅执行单一的加工流程，同一台机床也不再仅执行单一的作业流程。在某些应用下，同一个工件的不同部位要求使用不同的刀具加工，同一工件的同一部位也会有先粗加工后精加工的工艺要求。为适应新变化，机床对多刀具作业的要求也越来越高，于是带刀库的机床应运而生。然而带刀库的机床每次切换刀具时都需进行一次对刀、设置偏置的作业流程，这种作业流程耗时较多、较为繁琐，极大的影响了加工效率与经济效益，针对多刀具机床进行高效切换作业的应用方法的提出迫在眉睫。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可以明显提高加工效率、纵向带动经济效益增长、使行业应用现状得以改善的高效的针对多刀具机床的刀具切换控制方法。
为了实现上述目的，本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法如下：
该针对多刀具机床的刀具切换控制方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)构建一个具备所述的多刀具机床中各刀具信息的刀具数据结构库；
(2)所述的多刀具机床进行切换刀具操作时，从所述的刀具数据结构库中读取当前刀具的刀具信息，并将该刀具信息设置到所述的多刀具机床的系统中完成切换刀具操作。
较佳地，所述的步骤(1)包括以下步骤：
(11)建立一个刀具数据结构库；
(12)分别对所述的多刀具机床中各个所述的刀具执行对刀操作；
(13)获取各个所述的刀具的刀具信息，并将各个所述的刀具的刀具信息一一存储到所述的刀具数据结构库中。
更佳地，所述的步骤(11)与步骤(12)之间还包括以下步骤：
(11.1)操作人员所述的多刀具机床的刀具容量存入所述的刀具数据结构库中。
更佳地，所述的步骤(12)具体包括以下步骤：
(121)对所述的多刀具机床中的各个刀具依次进行编号；
(122)以各个刀具的编号为依据，逐个对所述的多刀具机床中的各个刀具执行对刀操作。
更佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(21)进行所述的切换刀具操作时，在切换刀具后，所述的系统从所述的刀具数据结构库中读取所述的当前刀具的刀具信息；
(22)所述的系统将所述的当前刀具的刀具信息应用至所述的多刀具机床的工件偏置的计算中；
(23)确定所述的工件原点的坐标，完成所述的切换刀具操作。
较佳地，当替换所述的多刀具机床中的原有刀具时，将所述的刀具数据结构库中被替换的所述的原有刀具的刀具信息更新为替换后的刀具的刀具信息。
较佳地，所述的刀具数据结构库包括：所述的多刀具机床的刀具容量、所述的各个刀具对应的刀具编号、所述的各个刀具的偏置值。
采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法，通过建立刀具数据结构库，所述的多刀具机床中的刀具没有进行替换的情况下，每次进行切换刀具操作时，只需从所述的刀具数据结构库中读取当前刀具的刀具信息，并将该刀具信息设置到所述的多刀具机床的系统中，就完成了切换刀具操作，避免了现有技术中，每次切换刀具时均要进行对刀等操作的繁琐过程，实现一次对刀，该对刀后的刀具信息在刀具没有被替换的情况下就一直有效，节省了操作步骤，明显提高加工效率，纵向带动经济效益增长，从而使行业应用现状得以改善。
附图说明
图1为采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的模块数据流图。
图2为采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的加工流程图。
图3为本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的一实施例中的刀具数据结构库界面图。
图4为本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的对刀及对刀测量操作界面图。
图5为本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的刀具选择操作界面图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，图1为采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的模块数据流图，本发明的数据流向为，从刀具测量模块流向刀具信息存储模块然后刀加工解析模块，对刀过程会用到刀具测量模块，测量好的信息存储到刀具信息存储模块即进入所述的刀具数据结构库，然后到加工解析模块，在该模块完成了所述的切换刀具操作的最终一步。
该针对多刀具机床的刀具切换控制方法，其中，所述的方法包括以下步骤：
(1)构建一个具备所述的多刀具机床中各刀具信息的刀具数据结构库，该步骤具体包括以下步骤：
(11)建立一个刀具数据结构库；
(11.1)操作人员所述的多刀具机床的刀具容量存入所述的刀具数据结构库中；
(12)分别对所述的多刀具机床中各个所述的刀具执行对刀操作，该步骤具体包括以下步骤：
(121)对所述的多刀具机床中的各个刀具依次进行编号；
(122)以各个刀具的编号为依据，逐个对所述的多刀具机床中的各个刀具执行对刀操作；
(13)获取各个所述的刀具的刀具信息，并将各个所述的刀具的刀具信息一一存储到所述的刀具数据结构库中；
(2)所述的多刀具机床进行切换刀具操作时，从所述的刀具数据结构库中读取当前刀具的刀具信息，并将该刀具信息设置到所述的多刀具机床的系统中完成切换刀具操作，该步骤具体包括以下步骤：
(21)进行所述的切换刀具操作时，在切换刀具后，所述的系统从所述的刀具数据结构库中读取所述的当前刀具的刀具信息；
(22)所述的系统将所述的当前刀具的刀具信息应用至所述的多刀具机床的工件偏置的计算中；
(23)确定所述的工件原点的坐标，完成所述的切换刀具操作。
在上述实施例中，当替换所述的多刀具机床中的原有刀具时，将所述的刀具数据结构库中被替换的所述的原有刀具的刀具信息更新为替换后的刀具的刀具信息。
在上述实施例中，所述的刀具数据结构库包括：所述的多刀具机床的刀具容量、所述的各个刀具对应的刀具编号、所述的各个刀具的偏置值。
在上述实施例中，本发明对传统刀库机床的加工模式做出调整，将换刀、对刀、设置偏置值的作业步骤严格拆分开来，采用加工前先对刀记录偏置值，加工中换刀，再同步刀具偏置值应用的方法，从而省去加工时对刀的步骤，并且将不变的刀具偏置值记录到系统中，再随换刀结果同步应用，可以达到一次对刀，终生使用的效果。
实际操作工程中，通过设计一个刀具数据结构库，用来保存刀具信息；加工前对所有刀具执行对刀，将对刀结果保存到上述刀具数据结构库中；加工中，执行换刀后，从刀具数据结构库中取得刀具偏置，设置到系统中，继续加工直到下次换刀或加工结束。
如果，遇到断刀等影响刀具使用的情况，替换刀具后只需对新刀具执行对刀操作，更新相应的刀具偏置值后，就可继续使用。
于是，针对刀库中一把刀具而言，只要在第一次使用前执行一次对刀，即可“一劳永逸”地终身使用设置好的刀具偏置值，免去了加工过程中对刀的步骤，显著提高了加工效率。为了使本方法在实施过程中更好的被应用，以保证机床的加工精度，需注意以下两点：
1、对刀结果精确。
由于对刀与对刀结果的使用是分开的，确保对刀结果精确可信，保证加工精度，是应用本方法的前提条件之一。目前，从硬件应用上讲，可使用对刀仪，或非接触式刀具自动测量装置来执行对刀操作，能较好的保证对刀精度；同时，软件层面上，也可以使用多次对刀取平均值的方法进一步提高对刀精度。
2、刀具松夹刀位置固定。
由于加工中需要不断换刀，那么为确保本方法的正确应用，每次换刀动作都必须保证刀具松夹刀位置固定不变，这是保证刀具调整值终身可信的另一个重要条件，该条件需由加工的机床来实现，在实际应用中，刀库换刀运动中的夹刀定位(即夹刀刀柄的位置)是一定的，即只要刀库无故障就能满足该条件。若发生意外，如刀具断刀或者其它情况导致夹刀的位置发生了变化，对刀值才会不准确，此时需要重新换刀或重新执行对刀。
在上述实施例中本方法的具体操作细节为：
1、设计一个刀具数据结构库，用来保存刀具信息：
在数控加工系统中，刀具信息是重要的组成部分。刀具偏置是Z轴方向定位工件原点的重要参数。为保证本方法的顺利实施，需要以下几个变量值来保证对刀操作的顺利执行。一是机床的刀具容量，即机床总共可用的刀具数量；二是没把刀对应的刀具编号，用以识别刀具信息；三是刀具的长度信息，即所说的刀具偏置值。
2、执行自动对刀，记录刀具偏置值等信息。
这一步骤主要进行各刀具的对刀操作及对刀结果的记录存储，以便后续加工过程中使用。先要设置刀具容量值，给每一把刀设置编号，然后逐个执行对刀操作，将执行的对刀结果记录到刀具偏置值中。
3、执行加工，根据当前刀具号，将对应刀具偏置实时更新到加工系统中。
加工过程中，遇到更切换刀具的情况时，仅需执行换刀操作，换刀成功后，系统自动将相应的刀具的偏置值应用到工件偏置的计算中去，确定工件原点的坐标，从而做到实时、自动设置工件坐标值，完成整个工件的正确加工。
4、如果有需要替换、更新刀具的情况，返回3，对需要更换的刀具重新执行对刀操作。
如图2所示，图2为采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的加工流程图。
在加工过程中，对机床进行初始化，所述的多刀具机床开始加工，切换刀具，此时判断当前刀具对应的信息是当前刀具的信息还是替换前刀具的信息，如果是替换前刀具的信息则更新偏置值后，再进行加工，否则直接根据所述的刀具数据结构库的刀具信息对工件进行加工操作。
在上述实施例中，本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的一实施例中的刀具数据结构库界面图如图3所示，其中，刀具数量为机床使用的刀具个数，偏置值Z1、偏置值Z2、偏置值Z3为各Z轴对应刀具的偏置值，Z1调整值、Z2调整值、Z3调整值是根据实际使用情况由客户手动施加的微调量。
图4为本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的对刀及对刀测量操作界面图，图5为本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法的刀具选择操作界面图，用户可在这2个界面中进行操作，界面中对刀提供了多种选择方式，可执行单个轴对刀，可执行多个轴对刀，也可使用多刀具测量为所有刀具进行测量，根据需要对刀的情况方便实际使用。对刀的结果将保存到刀具管理界面中的Z轴偏置中去，加工再将偏置取出来参与工件坐标计算，根据当前所使用的刀号动态使用。
采用本发明的针对多刀具机床的刀具切换控制方法，通过建立刀具数据结构库，所述的多刀具机床中的刀具没有进行替换的情况下，每次进行切换刀具操作时，只需从所述的刀具数据结构库中读取当前刀具的刀具信息，并将该刀具信息设置到所述的多刀具机床的系统中，就完成了切换刀具操作，避免了现有技术中，每次切换刀具时均要进行对刀等操作的繁琐过程，实现一次对刀，该对刀后的刀具信息在刀具没有被替换的情况下就一直有效，节省了操作步骤，明显提高加工效率，纵向带动经济效益增长，从而使行业应用现状得以改善。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。