培训课件：数控机床的功能部件.ppt

* 6 自动换刀系统 链式刀库 链式刀库特点：结构紧凑，灵活性好，选刀和取刀动作简 单，适于刀库容量较大的加工中心，通常容量为30～120把. 图a所示为单链环布局；如图b所示为多链环布局。当链条 较长时，可使链条折叠回绕如图c所示，提高了空间利用率。 * 6 自动换刀系统 6.2 刀具交换装置 数控机床的自动换刀系统中，用来实现刀库与机床主 轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。采用机 械手进行刀具交换的方式在加工中心中应用最为普遍。 机械手换刀有很大的灵活性，可以减少换刀时间。对 机械手的具体要求是动作迅速可靠，准确协调。 由于不同的加工中心其刀库与主轴的相对位置不同， 各种加工中心所使用的换刀机械手也不尽相同，但仅从机 械手手臂的类型来看，有单臂机械手和双臂机械手等。 * 6 自动换刀系统 常用的双臂机械手有如图2 -38所示的几种手爪结构形式. 图2 -38 * 6 自动换刀系统 图2-39所示是双刀库机械手换刀装置，其特点是两个 刀库和两个单臂机械手配合进行工作，使单个机械手的工 作行程大为缩短，可有效地节省换刀时间。另外，还由于 刀库分两处设立，使得机床整体布局更趋合理。 图2-39 * 6 自动换刀系统 6.3 典型的自动换刀系统 带有自动换刀系统的数控机床，需要特别考 虑怎样将刀具自动交换系统与主机有机地结合起 来，如何选择合适的刀库、换刀机械手与刀具识 别装置，使机床的总体结构紧凑，刀具存储交换 动作简单、安全可靠，使刀具、工件和机床部件 之间不发生干涉。 * 6 自动换刀系统 1.立式加工中心配置盘式刀库 （1）无机械手换刀 无机械手更换刀具的自动换刀 系统，刀库中刀具的存放方向一 般与主轴上的刀具安装方向一 致，刀库与主轴箱之间布局紧 凑。 如图2-40所示的立式加工中 心，主轴上刀具与刀库中刀具 直接交换。 图2-40 1 2 3 4 * 6 自动换刀系统 1. 立式加工中心配置盘式刀库 （2）机械手换刀 如图2 -41所示的立式加工中心. 盘式刀库2安装在立柱的左侧， 主轴3的轴线与刀库中的刀具轴 线垂直，通过机械手1交换主轴 上刀具与刀库中刀具的位置。 图2-41 1 1 3 2 * 6 自动换刀系统 立式加工中心配置链式刀库 如图2 -42所示的立 式加工中心，链式刀库 2安装在立柱的左侧， 主轴3的轴线与刀库中 的刀具轴线垂直，通过 机械手1交换主轴上刀具 与刀库中刀具的位置。 图2-42 1 2 3 * 6 自动换刀系统 3. 卧式加工中心配置链式刀库 如图2 -43所示的卧式加工 中心，折叠式链式刀库1与 主机分离，单独放置在机床 左后方。此方案机床整体占 地面积大，刀库容量得较大， 只能实现固定位置换刀，且 换刀时不影响主机工作。 图2-43 1 2 3 4 * 6 自动换刀系统 6.4 刀具的选择方式 按照数控装置的选择刀具指令，刀具交换装置从刀库中挑选相应 工序所需要的刀具的操作称为自动选刀。 1.顺序选刀方式 工作原理：在加工之前，将加工零件所需使用刀具按照工艺要求依 次插入刀库的刀套中，加工时按顺序调用刀具。加工不 同的工件时必须重新调整刀库中的刀具顺序。 优点：刀库的驱动和控制都比较简单。 缺点：加工同一工件时各工步的刀具不能重复使用，增加刀具的数 量。 应用：适合于加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型数控机 床的自动换刀系统。 * 6 自动换刀系统 任意选刀方式 随着数控系统的发展，目前绝大多数的数控系统都具有 刀具任选功能。 （1）刀具编码选刀方式 刀具编码选刀方式采用了一种特殊的刀柄结构，并 对每把刀具进行编码，刀具可以放在刀库中的任何 一个刀座内。 优点：刀库中的刀具可以在不同的工步中多次重复使用 ， 刀库容量减少 。 缺点：刀具上带有专用的编码系统，使刀具的长度加长， 制造困难，刀具刚度降低 。 * 6 自动换刀系统 任意选刀方式 （2）刀座编码选刀方式 刀座编码选刀方式是对刀库中的刀座进行编 码，一把刀具只对应一个刀座。 优点：刀具上不需要特殊的刀柄结