加工中心刀库种类及特点

     加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多,常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。

      换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具,常见的为机械手;也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的,称无臂式换刀装置。

      加工中心刀库分为圆盘式刀库及机械手刀库两种       

一、圆盘式刀库  

     圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库,即每个刀位上都有编号,一般从1编到12、18、20、24等,即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后,不管该刀具更换多少次,总是在该刀位内。  
     1. 制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘,只要这两样零件加工精度得到保证即可,运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”,前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便,维护简单。一般机床制造厂家都能自制。  
     2. 每次机床开机后刀库必须“回零”,刀库在旋转时,只要挡板靠近(距离为0.3mm左右)无触点开关,数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准,“马氏机构”转过几次,当前就是几号刀。只要机床不关机,当前刀号就被记忆。刀具更换时,一般按最近距离旋转原则,刀号编号按逆时针方向,如果刀库数量是18,当前刀号位8,要换6号刀,按最近距离换刀原则,刀库是逆时针转。如要换10号刀,刀库是顺时针转。       机床关机后刀具记忆清零。  
     3. 固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上(从一次切削到另一次切削)。  

     4. 圆盘式刀库的总刀具数量受限制,不宜过多,一般40#刀柄的不超过24把,50#的不超过20把,大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构,刀具数量多达60把。       

二、机械手刀库  

     机械手刀库换刀是随机地址换刀。每个刀套上无编号,它{zd0}的优点是换刀迅速、可靠。  
     1. 制造成本高。刀库有一个个刀套链式组合起来,机械手换刀的动作有凸轮机构控制,零件的加工比较复杂。装配调试也比较复杂,一般由专业厂家生产,机床制造商一般不自制。  
     2. 刀号的计数原理。与固定地址选刀一样,它也有基准刀号:1号刀。但我们只能理解为1号刀套,而不是零件程序中的1号刀:T1。系统中有一张刀具表。它有两栏。一栏是刀套号,一栏是对应刀套号的当前程序刀号。假如我们编一个三把刀具的加工程序,刀具的放置起始是1号刀套装T1(1号刀),2号刀套装T2,3号刀套装T3,我们知道当主轴上T1在加工时,T2刀即准备好,换刀后,T1换进2号刀套,同理,在T3加工时,T2就装在3号刀套里。一个循环后,前一把刀具就安装到后一把刀具的刀套里。数控系统对刀套号及刀具
号的记忆是{yj}的,关机后再开机刀库不用“回零”即可恢复关机前的状态。如果“回零”,那必须在刀具表中修改刀套号中相对应的刀具号。  

     3. 机械手刀库换刀时间一般为4秒(从一次切削到另一次切削)。

     4. 刀具数量一般比圆盘刀库多,常规有18、20、30、40、60等  

     5. 刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油 

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     刀库用于存放刀具,它是自动换刀装置中的主要部件之一。根据刀库存放刀具的数目和取刀方式,刀库可设计成不同类型。图7.1所示为常见的几种刀库的形式。 

(1)直线刀库。如图7.1(a)所示,刀具在刀库中直线排列、结构简单,存放刀具数量有限(一般8把-12把),较少使用。 
(2)圆盘刀库。如图7.1(b)-(g)所示,存刀量少则6把-8把,多则50把-60把,有多种形式。 图7.1(b)所示刀库,刀具径向布置,占有较大空间,一般置于机床立柱上端。 图7.1(c)所示刀库,刀具轴向布置,常置于主轴侧面,刀库轴心线可垂直放置,也可以水平放置,较多使用。 图7.1(d)所示刀库,刀具为伞状布置,多斜放于立柱上端。 为进一步扩充存刀量,有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e)),多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。多排圆盘刀库每排4把刀,可整排更换。后三种刀库形式使用较少。 
(3)链式刀库。链式刀库是较常使用的形式(图7.1(h),(i)),常用的有单排链式刀库(图7.1(h))和加长链条的链式刀库(图7.1(i))。 
(4)其他刀库。格子箱式刀库,如图7.1(j)、k,刀库容量较大。图7.1(j)为单面式,图7.1(k)为多面式。

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