数控加工中心上的自动换刀装置由刀库和刀具交换装置组成,用于交换主轴与刀库中的刀具或工具。 1、对自动换刀装置的要求 1)刀库容量适当 2)换刀时间短 3)换刀空间小 4)动作可靠、使用稳定 5)刀具重复定位精度高 6)刀具识别准确
图1 盘式刀库
图2 链式刀库 2、刀库类型 一般有盘式、链式及鼓轮式刀库几种。 盘式刀库 刀具呈环行排列,空间利用率低,容量不大但结构简单,如图1所示。 链式刀库 结构紧凑,容量大,链环的形状也可随机床布局制成各种形式而灵活多变,还可将换刀位突出以便于换刀,应用较为广泛,如图2所示。 鼓轮式或格子式刀库 占地小,结构紧凑,容量大,但选刀、取刀动作复杂,多用于FMS的集中供刀系统,如图3所示。
图3 鼓轮式刀库 3、换刀方式 加工中心的换刀方式一般有两种:机械手换刀和主轴换刀。 1)机械手换刀 由刀库选刀,再由机械手完成换刀动作,这是加工中心普遍采用的形式。机床结构不同,机械手的形式及动作均不一样。 2)主轴换刀 通过刀库和主轴箱的配合动作来完成换刀,适用于刀库中刀具位置与主轴上刀具位置一致的情况 4、刀具识别方法 加工中心刀库中有多把刀具,如何从刀库中调出所需刀具,就必须对刀具进行识别,刀具识别的方法有两种:刀座编码和刀柄编码。 在刀柄上编有号码,将刀具号首先与刀柄号对应起来,把刀具装在刀柄上,再装入刀库,在刀库上有刀柄感应器,当需要的刀具从刀库中转到装有感应器的位置时,被感应到后,从刀库中调出交换到主轴上。
图4 刀座编码
图5 刀柄编码
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