㈠ 數控機床對自動換刀裝置有什麼基本要求
1.自動回轉刀架
自動回轉刀架是數控車床上使用的一種簡單的自動換刀裝置,有四方刀架和六角刀架等多種形式,回轉刀架上分別安裝有四把、六把或更多的刀具,並按數控指令進行換刀。回轉刀架又有立式和卧式兩種,立式回轉刀架的回轉軸與機床主軸成垂直布置,結構比較簡單,經濟型數控車床多採用這種刀架。
回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛度,以承受粗加工時切削抗力和減少刀架在切削力作用下的變形,提高加工精度。回轉刀架還要選擇可靠的定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後具有較高的重復定位精度(一般為0.001~0.005mm)。圖1所示為螺旋升降式四方刀架,它的換刀過程如下:
(1)刀架抬起 當數控裝置發出換刀指令後,電機22正轉,並經聯軸套16、軸17,由滑鍵(或花鍵)帶動蝸桿18、蝸輪2、軸1、軸套10轉動。軸套10的外圓上有兩處凸起,可在套筒9內孔中的螺旋槽內滑動,從而舉起與套筒9相連的刀架8及上端齒盤6,使6與下端齒盤5分開,完成刀架抬起動作。
1,17—軸;2—蝸輪;3—刀座;4—密封圈;5,6—齒盤;7—壓蓋;8—刀架;9,20—套簡;10—軸套;11—墊圈;12—螺母;13—銷;14—底盤;15—軸承;16—聯軸套;18—蝸桿;19—微動開關;21—壓縮彈簧;22—電機
(2)刀架轉位 刀架抬起後,軸套10仍在繼續轉動,同時帶動刀架8轉過90°,180°,270°或360°,並由微動開關19發出信號給數控裝置。具體轉過的度數由數控裝置的控制信號確定,刀架上的刀具位置一般採用編碼盤來確定。
(3)刀架壓緊 刀架轉位後,由微動開關發出的信號使電機22反轉,銷11使刀架8定位而不隨軸套10回轉,於是刀架8向下移動。上下端齒盤5、6合攏壓緊。蝸桿18繼續轉動則產生軸向位移,壓縮彈簧21,套筒20的外圓曲面,微動開關19使電機22停止旋轉,從而完成一次轉位。
2.轉塔頭式換刀裝置
帶有旋轉刀具的數控機床常採用轉塔頭式換刀裝置,如數控鑽鏜床的多軸轉塔頭等。轉塔頭上裝有幾個主軸,每個主軸上均裝一把刀具,加工過程中轉塔頭可自動轉位實現自動換刀。主軸轉塔頭就相當於一個轉塔刀庫,其優點是結構簡單,換刀時間短,僅為2秒左右。由於受空間位置的限制,主軸數目不能太多,主軸部件結構不能設計得十分堅實,影響了主軸系統的剛度,通常只適用於工序較少、精度要求不太高的機床,如數控鑽床、數控銑床等。近年來出現了一種用機械手和轉塔頭配合刀庫進行換刀的自動換刀裝置,如圖2所示。它實際上是轉塔頭換刀裝置和刀庫式換刀裝置的結合。其工作原理如下:
1—刀庫;2—機械手;3,4—刀具主軸;5—轉塔頭;6—工件;7—工作台
轉塔頭5上有兩個刀具主軸3和4,當用刀具主軸4上的刀具進行加工時,可由機械手2將下一步需用的刀具換至不工作的刀具主軸3上,待本工序完成後,轉塔頭回轉180°,完成換刀。因其換刀時間大部分和加工時間重合,真正換刀時間只需轉塔頭轉位的時間。這種換刀方式主要用於數控鑽床和數控銑鏜床。
3.帶刀庫的自動換刀系統
由於回轉刀架、轉塔頭式換刀裝置容納的刀具數量不能太多,不能滿足復雜零件的加工需要,因此,自動換刀數控機床多採用帶刀庫的自動換刀裝置。帶刀庫的自動換刀裝置由刀庫和換刀機構組成,換刀過程較為復雜。首先要把加工過程中使用的全部刀具分別安裝在標准刀柄上,在機外進行尺寸預調整後,按一定的方式放入刀庫。換刀時,先在刀庫中選刀,再由換刀裝置從刀庫或主軸上取出刀具,進行交換,將新刀裝入主軸,舊刀放回刀庫。刀庫具有較大的容量,既可安裝在主軸箱的側面或上方。由於帶刀庫的自動換刀裝置的數控機床的主軸箱內只有一根主軸,主軸部件的剛度要高,以滿足精密加工要求。
另外,刀庫內刀具數量較大,因而能夠進行復雜零件的多工序加工,大大提高了機床的適應性和加工效率。帶刀庫的自動換刀系統適用於數控鑽削中心和加工中心。
㈡ 數控機床電動四方刀架自動換刀時的動作過程
自動換刀裝置的形式自動換刀裝置是加工中心的重要執行機構,它的形式多種多樣,目前常見的有以下幾種。1.回轉刀架換刀數控機床使用的回轉刀架是最簡單的自動換刀裝置,有四方刀架、六角刀架,即在其上裝有四把、六把或更多的刀具。回轉刀架必須具有良好的強度和剛度,以承受粗加工的切削力:同時要保證回轉刀架在每次轉位的重復定位精度。圖1為數控車床六角回轉刀架,它適用於盤類零件的加工。在加工軸類零件時,可以用四方回轉刀架。由於兩者底部安裝尺寸相同,更換刀架十分方便。回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,它的動作分為4個步驟:(1)刀架抬起 當數控裝置發出換刀指令後,壓力油由a孔進入壓緊液壓缸的下腔,活塞1上升,刀架體2抬起,使定位用的活動插銷10與固定插銷9脫開。同時,活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪5結合。(2)刀架轉位 當刀架抬起後,壓力油從c孔進入轉位液壓缸左腔,活塞6向右移動,通過聯接板帶動齒條8移動,使空套齒輪5作逆時針方向轉動。通過端齒離合器使刀架轉過60º。活塞的行程應等於齒輪5分度圓周長的1/6,並由限位開關控制。(3)刀架壓緊 刀架轉位之後,壓力油從b孔進入壓緊液壓缸上腔,活塞1帶動刀架體2下降。齒輪3的底盤上精確地安裝有6個帶斜楔的圓柱固定插銷9,利用活動插銷10消除定位銷與孔之間的間隙,實現反靠定位。刀架體2下降時,定位活動插銷10與另一個固定插銷9卡緊,同時齒輪3與齒圈4的錐面接觸,刀架在新的位置定位並夾緊。這時,端齒離合器與空套齒輪5脫開。(4)轉位液壓缸復位 刀架壓緊之後,壓力油從d孔進入轉位液壓缸的右腔,活塞6帶動齒條復位,由於此時端齒離合器已脫開,齒條帶動齒輪3在軸上空轉。如果定位和夾緊動作正常,推桿11與相應的觸頭12接觸,發出信號表示換刀過程已經結束,可以繼續進行切削加工。回轉刀架除了採用液壓缸轉位和定位銷定位之外,還可以採用電動機帶動離合器定位,以及其他轉位和定位機構。2.更換主軸頭換刀在帶有旋轉刀具的數控機床中,更換主軸頭是一種簡單換刀方式。主軸頭通常有卧式和立式兩種,而且常用轉塔的轉位來更換主軸頭,以實現自動換刀。在轉塔的各個主軸頭上,預先安裝有各工序所需的旋轉刀具。當發出換刀指令時,各主軸頭依次地轉到加工位置,並接通主軸運動,使相應的主軸帶動刀具旋轉,而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。圖2為卧式八軸轉塔頭。轉塔頭上徑向分布著八根結構完全相同的主軸7,主軸的回轉運動由齒輪12輸入。當數控裝置發出換刀指令時,先通過液壓撥叉將移動齒輪3與齒輪12脫離嚙合,同時在中心液壓缸14的上腔通壓力油。由於活塞桿和活塞15固定在底座上,因此中心液壓缸14帶著由兩個推力軸承17和16支承的轉塔刀架體18抬起,離合器2和1脫離嚙合。然後壓力油進入轉位液壓缸,推動活塞齒條,再經過中間齒輪使大齒輪4與轉塔刀架體18一起回轉45º,將下一工序的主軸轉到工作位置。轉位結束後,壓力油進入中心液壓缸14的下腔,使轉塔頭下降,離合器2和1重新嚙合,實現了精確的定位。在壓力油的作用下,轉塔頭被壓緊,轉位液壓缸退回原位。最後,通過液壓撥叉移動齒輪3,使它與新換上的主軸齒輪12相嚙合。為了改善主軸結構的裝配工藝性,整個主軸部件裝在套筒5內,只要卸去螺釘10,就可以將整個部件抽出。主軸前軸承9採用錐孔雙列圓柱滾子軸承,調整時,先卸下端蓋6,然後擰緊螺母8,使內環做軸向移動,以便消除軸承的徑向間隙。圖2 卧式八軸轉塔頭1、2一離合器 3、4、12一齒輪 5一套筒 6一端蓋 7一主軸 8一螺母9、16、17一軸承 10一螺釘 1l一推動桿 13一操縱桿 14一液壓缸 15一活塞 18一轉塔刀架體為了便於卸出主軸錐孔內的刀具,每根主軸都有操縱桿13,只要按壓操縱桿,就能通過斜面推動桿11,頂出刀具。轉塔主軸頭的轉位、定位和壓緊方式與鼠齒盤式分度工作台極為相似,但因為在轉塔上分布著許多回轉主軸部件,使結構更為復雜。由於空間位置的限制,主軸部件的結構不可能設計得十分堅實,因而影響了主軸系統的剛度。為了保證主軸的剛度,主軸數目必須加以限制,否則將會使結構尺寸大為增加。轉塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作。從而提高了換刀的可靠性,並顯著地縮短了換刀時間。但由於上述結構上的原因,轉塔主軸頭通常只是用於工序較少、精度要求不太高的機床,例如數控鑽床等。3.帶刀庫的自動換刀系統帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換機構組成。首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標准刀柄上,在機外進行尺寸預調整後,按一定的方式放入刀庫中去。換刀時先在刀庫中進行選刀,並由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具,在進行交換刀具之後,將新刀具裝入主軸,把舊刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量,它既可以安裝在主軸箱的側面或上方,也可作為單獨部件安裝到機床以外,並由搬運裝置運送刀具。與轉塔主軸頭相比較,由於帶刀庫的自動換刀裝置數控機床主軸箱內只有一個主軸,設計主軸部件就有可能充分增強它的剛度,因而能滿足精密加工的要求。另外,刀庫可以存放數量很大的刀具,因而能夠進行復雜零件的多工序加工,這樣就明顯提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽床、數控銑床和數控鏜床。㈢ 數控機床的自動換刀裝置有哪些形式
各類數控機床的自動換刀裝置的結構取決於機床的形式、工藝范圍以及刀具的種類和數量等,主要可以分為以下幾種形式①回轉刀架換刀數控機床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置,根據加工對象的不同,可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式,分別安裝著四把、六把或更多的刀具,並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架的結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力,由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置,而加工工程中對刀尖位置一般不進行人工調整,因此更有必要選擇可靠地定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,他的動作分為四個步驟:刀架抬起。刀架轉位。刀架壓緊。轉位油缸復位回轉刀架除了採用液壓缸驅動轉位和定位銷定位以外,還可以採用電機/馬氏機構轉位和鼠齒定位,以及其他轉位和定位機構。②更換主軸頭換刀在帶有旋轉刀具的數控機床中,更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式,主軸頭通常有卧式和立式兩種,而且常用磚塔的轉位來更換主軸頭,以實現自動換刀,在磚塔的各個主軸頭上,預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具,當發出換刀指令時,各主軸頭依次的轉到加工位置,並接通主運動,使相應的主軸帶動刀具旋轉,而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。由於空間位置的限制,主軸部件的結構不可能設計的十分堅實,因為影響了主軸系統的剛度,為了保證主軸的剛度,主軸的數目必須加以限制,否則將會使結構尺寸大為增加。磚塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作,從而提高了換刀的可能性,並顯著的縮短了換刀時間,但由於結構上的原因,磚塔主軸頭通常只適用於工序較少,精度要求不太敢的數控機床,如數控鑽床等。③帶刀庫的自動換刀系統帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換裝置如機械手等組成,目前他是多工序數控機床上應用最為廣泛的換刀方法整個換刀過程較為復雜,首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上,在機外進行尺寸育調整之後,按一定的方式放入刀庫,換刀時先在到庫中進行選刀,並由刀具交換裝置分別動刀庫和主軸上取出刀具,在進行刀具交換之後,將新道具裝入主軸,把就刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量,它既可安裝在主軸箱的側面或上方,也可作為單獨部件安裝的機床以外,並有搬運裝置運動刀具。帶刀庫的自動換到數控機床主軸箱與磚塔主軸頭相比較,由於主軸箱內只有一個主軸,設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度,因而能夠滿足精密加工的要求,另外刀庫可以存放數量很大的刀具,因為能夠進行復雜零件的多工序加工,這樣就明顯的提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽、銑、鏜床。但這種換刀方式的整個過程動作較多,換刀時間長,系統較為復雜,降低了工作可靠性。㈣ 快速自動換刀技術都有哪些結構裝置
除了在傳統換刀裝置的基礎上提高動作速度外,還出現了一些新方法和新結構換刀裝置。
(1)多主軸換刀
這種機床沒有傳統的刀庫和換刀裝置,而是採用多個主軸並排固定在主軸架上,一般為3~18個。每個主軸由各自的電動機直接驅動,並且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換,而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸,實現換刀並立即加工。這個移動時間就是換刀時間,而且非常短。由夾具快速移動完成換刀,省去了復雜的換刀機構。這種結構的機床和通常的加工中心結構已大不相同。不僅可以用於需要快速換刀的加工,而且可以多軸同時加工,適合在高效率生產線上使用。
(2)雙主軸換刀
加工中心有兩個工作主軸,但不是同時用於切削加工。一個主軸用於加工,另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時,加工的主軸迅速退出,換好刀具的主軸立即進入加工。由於兩個過程可以同時進行,換刀時間實際就是已經裝好刀具的兩個主軸的換位時間,使輔助時間減到最少,即機床切屑到切屑換刀時間達到最短。由於有兩個主軸,這種機床的刀庫和換刀機械手可以是一套,也可以是兩套。兩個主軸可以用1.0~1.5s的時間移動到加工位置並啟動加速到加工的最大速度。具體的交換時間取決於機床的尺寸。
(3)刀庫布置在主軸周圍的轉塔方式
這種方式,刀庫本身就相當於機械手,即通過刀庫拔插刀並採用順序換刀,使機床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現任意換刀,則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等,最遠的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此,這種方式作為高速自動換刀裝置只能採用順序選刀的方式。
(4)多機械手方式
同樣,刀庫布置在主軸的周圍,但採用每把刀有一個機械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失,並可以採用任意選刀的方式。
根據高速機床新的結構特點設計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如,傳統的立式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側:而高速加工中心則多為立柱移動的進給方式,為減輕運動件質量,刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。
採用新方法進行刀具快速交換。不用刀庫和機械手方式,而改用其它方式換刀。例如不用換刀,用換主軸的方法。
利用新開發的加工中心的主軸部件可作6自由度高速運動這一特點,讓主軸直接參與換刀過程,不僅可使刀庫配置位置靈活,而且可減少刀庫運動的自由度,顯著簡化刀庫和換刀裝置的結構。
適合於高速加工中心的刀柄。HSK刀柄質量輕,拔插刀行程短,可以使自動換刀裝置的速度提高。快速自動換刀裝置採用HSK空心短錐柄刀是發展的趨勢。
㈤ 加工中心自動換刀詳細過程,謝謝
回轉刀架換刀工作原理類似分度工作台,通過刀架定角度回轉實現新舊刀具的交換。
更換主軸頭換刀方式時首先將刀具放置於各個主軸頭上。通過轉塔的轉動更換主軸頭從而達到更換刀具的目的。這兩種方式設計簡單,換刀時間短,可靠性高。
其缺點是儲備刀具數量有限,尤其是更換主軸頭換刀方式的主軸系統的剛度較差,所以僅僅適應於工序較少、精度要求不太高的機床。
(5)自動換刀系統可以進行什麼加工擴展閱讀
自動換刀系統特別適用於加工中心。
自動換刀系統應當滿足的基本要求包括:
(1)換刀時間短;
(2)刀具重復定位精度高;
(3)足夠的刀具儲存量;
(4)刀庫佔用空間少。
㈥ 數控加工中心常見的換刀方式及特點是什麼
簡單來說,數控加工中心除了和其它數控銑削加工設備一樣,具有高效加工復雜曲面工件和異形輪廓工件的加工能力以外。它還具有自動更換加工刀具的先進功能。藉助於這一加工特性,可以實現機床對各類型工件特別是多工序復雜工件各工序的自動轉接加工。可以做到工件在單台加工設備上,集中自動完成其鑽、銑、鏜、鉸和攻絲等多種工序的加工內容。以至於有人說,數控加工中心是多功能的智能化加工設備。
數控加工中心之所以具有上述較高的自動化加工能力,除了機床配置的控制裝置和工件的加工程序以外,硬體方面主要配置有刀庫和自動換刀裝置兩部分。有了刀庫可使工件各工序加工刀具可以得到較好的存儲和管理,自動換刀機構可使機床每完成一道工序加工時,可以及時的更換下刀工序相應的加工刀具,它們是相互獨立而又不可分割的一個整體。根據機床配置刀庫的不同其換刀機構也不盡相同。本文就簡單介紹一下,數控加工中心常見的自動換刀方式及其特點。
根據數控加工中心加工形式和加工要求的不同,常見的刀庫形式主要有斗笠式刀庫、圓盤機械手刀庫、鏈式刀庫等幾種。相對應的換刀方式可分為直接換刀方式、機械手換刀方式和轉塔頭方式幾種,具體我們看一下它們各自的特點:
一、機械手換刀方式
一般配置機械手換刀機構的刀庫常使用圓盤式刀庫。所謂機械手換刀方式,就是指在換刀時,由機械手進行抓刀、選刀及換刀。負責在刀庫和數控加工中心的主軸之間傳遞刀具,將替換下來的刀具送回到刀庫內,再將需要使用的刀具推送到主軸上。這種換刀方式的特點是待使用的新刀和已使用的舊刀同時抓取。也就是說抓刀和換刀同時進行,因此相對其它換刀方式來說,具有換刀速度更快、各機械元件的運動幅度更小等特點。是現在比較主流的換刀方式。
二、直接換刀方式
所謂直接換刀方式是指換刀過程由刀庫和主軸箱配合完成,這是一種最直接的換刀方式。一般配置的刀庫是斗笠式的。按照換刀過程中,刀庫有沒有發生位移來區分,直接換刀方式又可以分為刀庫移位方式和刀庫固定方式兩種。刀庫移位方式中,刀庫是可以移動的,在換刀前,刀庫進入換刀工作區,換刀後在退出該區域。這種換刀方式由於刀庫發生的運動較多,布局比較講究,靈活性和適應性較差。刀庫固定方式中,主要通過主軸箱的移動進行選刀。刀庫可以是保持靜止的,也可以只進行位置旋轉。前者只能進行順序選刀,適用於刀具數量較少的數控加工中心,而後者可以實現轉位選刀。這種選刀方式減少了刀庫的移動,可以大大簡化刀庫的設計結構,對換刀過程的控制也簡單可靠。直接換刀方式的特點是換刀速度慢、故障率高,只在早期的機型上使用。
三、轉塔頭換刀方式
轉塔頭方式是通過磚塔的旋轉,使需要的刀具移動到相應位置的換刀方式。它一般為順序換刀,優點是結構緊湊,換刀時間極短,一般較多應用於加工曲軸類等細長類工件且需要完成多道工序的復雜工序加工場合。
轉塔頭方式的自動換刀裝置和直接換刀方式類似,又分為轉塔刀架換刀和磚塔主軸頭換刀兩種方式。轉塔刀架換刀方式是通過轉塔頭的旋轉,實現自動換刀動作;轉塔主軸頭換刀方式也需要配備轉塔,但轉塔主軸上連接的不是刀架,而是多個不同方位,成章魚觸手狀分布的分主軸頭,每個主軸頭上事先安裝有各個工序需要使用的刀具。
在數控加工中心加工中,通過旋轉轉塔,各主軸頭按照程序指令,依次轉動到加工位置,從而實現自動換刀動作。這種換刀方式,由於各分主軸都集中在一個轉塔上,對轉塔主軸的剛度有較高的要求,對刀具主軸的數量也有一定的限制。這種換刀方式主要應用在較小型的數控加工中心上。
㈦ 自動換刀裝置的常見形式有哪些它們主要區別是什麼各有何優缺點
自動換刀雕刻機的自動換刀裝置常見的形式有哪些?
最佳答案
1、回轉刀架換刀
數控雕刻機上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀系統,根據不同加工對象,可以設計成四方刀架和六角刀架多種形式,回轉刀架上分別安裝多把,並按數控裝置的指令換刀。
回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力。由於切削加工精度在很大程度上取決於刀尖裝置,於對於數控雕刻機來說,加工過程中刀尖位置不進行人工調整。
因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度。
回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,分為刀架抬起、刀架轉位、刀架壓緊和轉位油缸復位四個流程。
2、更換主軸頭換刀
在帶有旋轉的數控雕刻機中,更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式。主軸頭通常有卧式和立式兩種,而且常用轉達塔的轉位來更換主軸頭,以實現自動換刀。
在轉塔的各個主軸頭上,先安裝有各工序所需要的旋轉,當發出換刀指令時,各主軸頭依次地轉到加工位置,並換通主運動,使相應的主軸帶動旋轉,而其它處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。
3、帶刀庫的自動換刀系統
帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和交換機構組成,目前它是多工序數控雕刻機上應用最廣泛的換刀方法,整個換刀過程較為復雜。
首先把加工過程中需要使用的全部分別安裝在標準的刀柄上,在機外進行尺寸調整後,按一定的方式放入刀庫,換刀時先在刀庫中進行選刀,並由裝置從刀庫和主軸上取出;
在進行交換後,將新裝入主軸,把舊放回刀庫。這種方式可以進行多種復雜的工序加工,特別是在數控鑽床,數控銑床和數控鏜床上應用最多。
㈧ 快速自動換刀技術有什麼主要內容
快速自動換刀技術是以減少輔助加工時間為主要目的,綜合考慮機床的各方面因素,在盡可能短的時間內完成刀具交換的技術方法。該技術包括刀庫的設置、換刀方式、換刀執行機構和適應高速機床的結構特點等。
快速自動換刀技術的主要內容:
(1)換刀速度指標
衡量換刀速度的方法主要有三種:①刀到刀換刀時間:②切削到切削換刀時間:③切屑到切屑換刀時間。由於切屑到切屑換刀時間基本上就是加工中心兩次切削之間的時間,反映了加工中心換刀所佔用的輔助時間,因此切屑到切屑換刀時間應是衡量加工中心效率高低的最直接指標。而刀到刀換刀時間則主要反映自動換刀裝置本身性能的好壞,更適合作為機床自動換刀裝置的性能指標。這兩種方法通常用來評價換刀速度。至於換刀時間多少才是高速機床的快速自動換刀裝置並沒有確定的指標,在技術條件可能的情況下,應盡可能提高換刀速度。
(2)提高換刀速度的基本原則
加工中心自動刀具交換的基本出發點是在多種刀具參與的加工過程中,通過自動換刀,減少輔助加工時間。在高速加工中心上,由於切削速度的大幅度提高,自動換刀裝置和刀庫的配置要考慮盡可能縮短換刀時間,從而和高速切削的機床相配合。
加工中心的換刀裝置通常由刀庫和刀具交換機構組成,常用的有機械手式和無機械手式等方式。刀庫的形式和擺放位置也不一樣。為了適合高速運動的需要,高速加工中心在結構上已和傳統的加工中心不同,以刀具運動進給為主,減小運動件的質量已成為高速加工中心設計的主流。因此,設計換刀裝置時,要充分考慮到高速機床的新結構特徵。
在設置高速加工中心上的換刀裝置時,時間並不是唯一的考慮因素。首先,應在換刀動作準確、可靠的基礎上提高換刀速度。特別是ATC是加工中心功能部件中故障率相對比較高的部分,這一點尤其重要:其次,要根據應用對象和性能價格比選配ATC。在換刀時間對生產過程影響大的應用場合,要盡可能提高換刀速度。例如,在汽車等生產線上,換刀時間和換刀次數要計入零件生產節拍。而在另外一些地方,如模具型腔加工,換刀速度的選擇就可以放寬一些。
㈨ 自動換刀系統的換刀方式是什麼
自動換刀系統換刀方式:
根據實現原理的不同,自動換刀有回轉刀架換刀、更換主軸頭換刀、帶刀庫自動換刀等方式。
回轉刀架換刀工作原理類似分度工作台,通過刀架定角度回轉實現新舊刀具的交換。
更換主軸頭換刀方式時首先將刀具放置於各個主軸頭上。通過轉塔的轉動更換主軸頭從而達到更換刀具的目的。這兩種方式設計簡單,換刀時間短,可靠性高。其缺點是儲備刀具數量有限,尤其是更換主軸頭換刀方式的主軸系統的剛度較差,所以僅僅適應於工序較少、精度要求不太高的機床。
帶刀庫自動換刀方式由刀庫,選刀系統,刀具交換機構等部分構成,結構較復雜。該方法雖然有著換刀過程動作多,設計製造復雜等缺點,但由於其自動化程度高,因此在加工工序比較多的復雜零件時,被廣泛採用。
自動換刀系統簡稱ATC,是加工中心的重要部件,由它實現零件工序之間連續加工的換刀要求,即在每一工序完成後自動將下一工序所用的新刀具更到主軸上,從而保證了加工中心工藝集中的工藝特點,刀具的交換一般通過機械手、刀庫及機床主軸的協調動作共同完成。
帶刀庫和自動換刀裝置的數控機床,其主軸箱和轉塔主軸頭相比較,由於主軸箱內只有一個主軸,主軸部件具有足夠剛度,因而能夠滿足各種精密加工的要求。另外,刀庫可以存放數量很多的刀具,以進行復雜零件的多工步加工,可明顯提高數控機床的適應性和加工效率。自動換刀系統特別適用於加工中心。
自動換刀系統應當滿足的基本要求包括:
(1)換刀時間短;
(2)刀具重復定位精度高;
(3)足夠的刀具儲存量;
(4)刀庫佔用空間少。