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数控加工中心的刀库及自动换刀装置
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数控加工中心的刀库及自动换刀装置
日期: 2021-01-03 阅读: 161 次

加工中心利用刀库实现换刀lovebet爱博,这是目前加工中心大量使用的换刀方式lovebet爱博。由于有了刀库lovebet爱博,机床只要一个固定主轴夹持刀具lovebet爱博,有利于提高主轴刚度。独立的刀库lovebet爱博,大大增加了刀具的储存数量lovebet爱博,有利于扩大机床的功能,并能较好地隔离各种影响加工精度的干扰因素。

刀库换刀,按照换刀过程有无机械手参与,分成有机械手换刀和无机械手换刀两种情况lovebet爱博lovebet爱博。在有机械手换刀的过程中,使用一个机械手将加工完毕的刀具从主轴中拔出,与此同时lovebet爱博,另一机械手将在刀库中待命的刀具从刀库拔出lovebet爱博,然后两者交换位置,完成换刀过程lovebet爱博。无机械手换刀时,刀库中刀具存放方向与主轴平行,刀其放在主轴可到达的位置lovebet爱博?;坏妒眑ovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,主轴箱移到刀库换刀位置上方lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,利用主轴Z向运动将加工使用后的刀具插人刀库中要求的空位处,然后刀库中待换刀具转到待命位置lovebet爱博,主轴Z向运动将待用刀只从刀库中取出,并将刀具插入主轴lovebet爱博lovebet爱博。有机械手的系统在刀库配置lovebet爱博、与主轴的相对位置及刀具数量上都比较灵活lovebet爱博lovebet爱博,换刀时间短lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博。无机械手方式结构简单,只是换刀时间较长lovebet爱博lovebet爱博。

1.加工中心刀库形式

刀库有多种形式lovebet爱博,加工中心常用的有盘式.链式两种刀库lovebet爱博lovebet爱博。盘式刀库,刀具可以沿主轴轴向、径向﹑斜向安放lovebet爱博,刀具轴向安装的结构最为紧凑lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,但为了换刀时刀具与主轴同向,有的刀库中的刀具需在换刀位置做90°翻转lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博。在刀库容量较大时lovebet爱博,为在存取方便的同时保持结构紧凑,可采取弹仓式结构,目前大量的刀库安装在机床立柱的顶面或侧面lovebet爱博。在刀库容量较大时,也有安装在单独的地基上,以隔离刀库转动造成的振动。链式刀库,通常刀具容量比盘式的要大,结构也比较灵活lovebet爱博?lovebet爱博?梢圆捎眉映ち创姆绞郊哟蟮犊獾娜萘?也可采用链带折叠回绕的方式提高空间利用率lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,在要求刀具容量很大时还可以采用多条链带结构lovebet爱博。

2.加工中心的自动换刀装置

自动换刀装置可分为五种基本形式lovebet爱博,即转塔式.180°回转式lovebet爱博、回转插人式lovebet爱博lovebet爱博、二轴转动式和主轴直接式。自动换刀的刀具可靠地固紧在专用刀夹内,每次换刀时将刀夹直接装入主轴lovebet爱博lovebet爱博。

(1)转塔式换刀装置用转塔实现换刀是最早的自动换刀方式lovebet爱博。

转塔是由若干与铣床动力头(主轴箱)相连接的主轴组成的。在运行程序之前将刀具分别装人主轴lovebet爱博lovebet爱博,需要哪把刀具时lovebet爱博,转塔就转到其相应的位置lovebet爱博。

这种装置的缺点是主轴的数量受到限制lovebet爱博。要使用数量多于主轴数的刀具时,操作者必须卸下已用过的刀具lovebet爱博,并装上后续程序所需要的刀具lovebet爱博。转塔式换刀并不是拆卸刀具,而是将刀具和刀夹一起换下,所以这种换刀方式很快lovebet爱博。目前NC钻床等还在使用转塔式刀库lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博。

(2)180°回转式换刀装置

最简单的换刀装置是180°回转式换刀装置lovebet爱博。接到换刀指令后,机床控制系统便将主轴控制到指定换刀位置;与此同时,刀库运动到适当位置lovebet爱博lovebet爱博,换刀装置回转并同时与主轴lovebet爱博、刀库的刀具相配合;拉杆从主轴刀只上卸掉lovebet爱博lovebet爱博,换刀装置将刀具从各自的位置上取下;换刀装置回转180°将主轴刀具主轴中的刀具刀库中与刀库刀只带走;换刀装置回转的同时lovebet爱博,刀库重新调整其位置lovebet爱博lovebet爱博,以接受从主轴取下的刀具;接下来lovebet爱博lovebet爱博,换刀装置将要换上的刀具与卸下的刀其分别装入主轴和刀库;最后lovebet爱博,换刀装置转回原“待命”位置lovebet爱博。至此,换刀完成lovebet爱博,程序继续运行lovebet爱博lovebet爱博。这种换刀装置的主要优点是结构简单lovebet爱博、涉及的运动少,换刀快;主要缺点是刀具必须存放在与主轴平行的平面内lovebet爱博,与侧置后置刀库相比,切屑及切削液易进入刀夹,因此必须对刀具另加防护lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博。刀夹锥面上有切屑会造成换刀误差,甚至有损坏刀夹与主轴的可能。有些加工中心使用了传递杆lovebet爱博,并将刀库侧置lovebet爱博lovebet爱博。当换刀指令被调用时,传递杆将刀库的刀具取下lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,转到机床前方lovebet爱博,并定位于与换刀装置配合的位置。180°回转式换刀装置既可用于卧式机床lovebet爱博lovebet爱博,也可用于立式机床lovebet爱博。

(3)回转插入式换刀装置回转插人式换刀装置(最常用的形式之一),是回转式换刀装置的改进形式lovebet爱博lovebet爱博?lovebet爱博lovebet爱博;刈迦牖故腔坏蹲爸糜氪莞说淖楹?。为回转插入式换刀装置的工作原理lovebet爱博lovebet爱博,它应用在卧式加工中心上lovebet爱博。这种换刀装置的结构设计与180°回转式换刀装置基本相同lovebet爱博lovebet爱博。

当接到换刀指令时lovebet爱博,主轴移至换刀点lovebet爱博,刀库转到适当位置lovebet爱博,使换刀装置从其槽内取出欲换上的刀具;换刀装置转动并从位于机床一侧的刀库中取出刀具lovebet爱博,换刀装置回转主轴中至机床的前方lovebet爱博,在该位置的将主轴上的刀具取下,回转180°将欲换上的刀具装入主轴;与此同时,刀库移至适当位置以接受从主轴取下的刀具;换刀装置转到机床的一侧,并将从主轴取下的刀具放入刀库的槽内lovebet爱博。

这种装置的主要优点是刀具存放在机床的一侧,避免了切屑造成主轴或刀夹损坏的可能性lovebet爱博。与180°回转式换刀装置相比lovebet爱博,其缺点是换刀过程中的动作多,换刀所用的时间长lovebet爱博。

(4)二轴转动式换刀装置

二轴转动式换刀装置这种换刀装置可用于侧置或后置式刀库,其结构特点最适用于立式加工中心。

接到换刀指令lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,换刀机构从“等待”位置开始运动lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,夹紧主轴上的刀具并将其取下,转至刀库lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,并将刀具放回刀库;从刀库中取出欲换上的刀只,转向主轴,并将刀只装人主轴;然后返回“等待”位置,换刀完成lovebet爱博。这种装置的主要优点是刀库位于机床一侧或后方,转动,接能最大限度地?;さ毒遧ovebet爱博。其缺点是刀具的传递次数及运两轴转动动较多lovebet爱博lovebet爱博。这种装置在立式加换门机构工中心中的应用已逐渐被180°回转式和主轴直接式换刀装置所取代lovebet爱博。

(5)主轴直接式换刀装置主轴直接式换刀装置不同于其他形式的换刀装置。这种装置中,要么刀库直接移到主轴位置,要么主轴直接移至刀库lovebet爱博lovebet爱博。主轴直接式换刀装置在卧式加工中心中的应用lovebet爱博lovebet爱博?;坏妒?,主轴移动到换刀位置,圆盘式刀库转至所需刀槽的位置lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,将刀具从“等待”位置移出至换刀位置,并与装在主轴内的刀夹配合;拉杆从刀夹中退出lovebet爱博,刀库前移lovebet爱博,卸下刀具;然后刀库转到所需刀具对准主轴的位置,向后运动,将刀具插人主轴并紧固;最后,刀库离开主轴向上移动,回到“等待”位置,换刀完成lovebet爱博。

对于立式加工中心lovebet爱博,小型的一般是刀库移动实现换刀;一些大珊机床lovebet爱博,换刀过程与上述有所不同lovebet爱博,由于大型机床的刀库太大,移动不方便lovebet爱博lovebet爱博lovebet爱博,所以是主轴移动实现卸装刀具,或使用机械手实现换刀lovebet爱博。


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