2016数控机床操作与维护技术基础——基本常识（高教版 李桂云编）电子教案：2.8 自动换刀装置.docVIP

《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》电子教案（10） 第二章 数控机床的机械结构 课题编号 2-08 课题名称 自动换刀装置 教材版本 《数控机床操作与维护技术基础——基本常识》 高等教育出版社 李桂云 苏伟 主编 教学目标 知识目标 了解数控机床自动换刀装置的作用； 掌握数控车床和立式加工中心换刀装置结构及动作。 能力目标 能够分析自动换刀装置的动作过程。 素质目标 掌握数控车床、有机械手自动换刀装置的结构、动作及应用 教学重点 自动换刀动作及应用 难点分析 有机械手自动换刀 教学设计 思路 演示动作过程有初步印象后分析结构、动作原理及应用 教学资源 数控车床换刀过程动画、无机械手和有机械手自动换刀录像及动画 教学安排 2课时。复习、引课5 分钟，播放录像、课件及讲授80分钟，单元小结5分钟 教学过程 教学内容 教学方法 与手段 复习旧课 导入新课 新课内容 单元小结 作业布置 1、数控回转工作台的传动系统、传动间隙调整机构、夹紧装置； 2、分度工作台的结构组成； 3、分度工作台的动作：分度准备、分度、定位夹紧、复位。 上次课我们讲述了进给运动的常用元件的结构、动作，为了提高数控机床生产率，进一步减少非切削时间，要求数控机床在一次装夹中完成多工序或全部工序的加工，必需具有自动换刀装置。今天我们来研究这一问题。 2．4 自动换刀装置（课件教学） 一、数控车床—回转刀架自动换刀装置 类型：四方刀架和六角刀架等形式。 MJ-50数控车床的回转刀架为例 换刀过程：刀盘松开——刀盘旋转到指令要求的刀位——刀盘夹紧并发出转位结束信号。 刀盘的动作有：旋转和移动，移动又分为鼠齿脱开与啮合。 刀盘的左移：安装刀具的刀盘11与轴6是固定连接，轴6移动由活塞9带动，活塞9支承在一对推力球轴承7和12及双列滚针轴承8上。当接到换刀指令时，活塞9及轴6在压力油推动下向左移动，使活动鼠牙盘13与固定鼠牙盘10脱开，刀盘左移。 刀盘的旋转：液压马达2启动，带动凸轮1转动，经齿轮5和齿轮4带动轴6及刀盘旋转。 刀盘的右移：压力油推动活塞9向右移动，轴6向右移动，使活动鼠牙盘13与固定鼠牙盘10啮合，刀盘被定位夹紧。 无机械手的自动换刀装置 无机械手的换刀系统一般采用把刀库放在主轴箱可以运动到的位置，或整个刀库（或某一刀位）能移动到主轴箱可以到达的位置。 1、观看无机械手自动换刀装置换刀过程录象 录象演示无机械手自动换刀装置换刀过程,启发学生分析组成与换刀过程。 2、换刀过程 教师电脑动画演示无机械手的自动换刀装置换刀过程。 准备：主轴箱右移。 换刀：松刀后拔刀；交换刀具；插刀后夹紧刀具。 3）复位：主轴箱左移。 3、应用：中小型加工中心。 三、有机械手的自动换刀装置 三个视图对应关系： 一个仰视图、两个主视图，其中一个表示内部结构。 结构组成： 课件演示结构组成：三个液压缸，两个齿条齿轮机构，一个传动盘。 自动换刀过程： 课件演示动作过程 1）、准备： ①刀套下转90度：使刀库中刀具轴线与主轴轴线平行。 ②机械手正转75°抓刀：转75°液压缸18右腔进压力油，活塞杆齿条17向左移动，齿轮11、连接盘、传动盘10转动，机械手臂轴16转动，机械手回转75°抓刀。 ③松开刀具：刀具自动夹紧机构松开刀具。 2）、换刀： ①机械手下降拔刀：压力油进入升降液压缸15上腔，机械手臂轴16下降拔刀。 ②交换刀具位置：压力油进入交换液压缸20右腔，活塞杆齿条19向左移动，齿轮4、连接盘5、传动盘10转动，机械手臂轴16转动带动机械手转动180度交换刀具位置。 ③机械手上升插刀：压力油进入液压缸15下腔，机械手臂轴16上升插刀。 ④夹紧刀具：刀具自动夹紧机构夹紧刀具。 3）、复位： ①交换液压缸复位：压力油进入交换液压缸20左腔，活塞杆齿条19向右移动复位，齿轮4空转。 ②机械手反转75度复位：转75°液压缸18左腔进压力油，齿条17右移，齿轮11转动，连接盘传动盘10转动，机械手臂轴16反转75°（复位） ③刀套上转90°复位。刀套带着刀具向上翻转90°复位。 4、应用： 机械手交换刀具方式在加工中心上应用最广泛。 5、有机械手的换刀系统的特点： 优点是刀库容量大，换刀时间短；缺点是结构复杂、成本高，价格随刀库存刀量的增加大幅增加。 由学生从以下方面进行对比：自动换刀装置类型、 应用、 特点及换刀过程 习题 2—25、27、29 5 分钟 动画演示 观看录像或视频 5分钟 2