刀具自動交換裝置[行業(yè)二類]

1、刀具自動交換裝置加工中心分兩大部分：數(shù)控機(jī)床和刀具自動交換裝置。1. 刀具自動交換裝置應(yīng)能滿足以下幾個方面的要求:換刀時間短；刀具重復(fù)定位精度高；識刀、選刀可靠，換刀動作簡單；刀庫容量合理，占地面積小，并能與主機(jī)配合,使機(jī)床外觀完整;刀具裝卸、調(diào)整、維護(hù)方便。2. 刀具自動交換系統(tǒng)由刀庫、刀具交換裝置、刀具傳送裝置、刀具編碼裝置、識刀器等五個部分組成。刀庫存貯加工所需各種類型刀具的倉庫。它是刀具自動交換系統(tǒng)中的重要組成部分，具有接受刀具傳送裝置送來的刀具和將刀具給予刀具傳送裝置的功能。它的容量、布局和具體結(jié)構(gòu)對整個加工中心的總體布局和性能有很大的影響,按其結(jié)構(gòu)、形狀可分為以下六種:圓盤式刀庫，

2、又分為軸向式（刀具中心線與圓盤中心線平行）、徑向式（刀具中心線與圓盤中心線垂直）和多盤式（在一根旋轉(zhuǎn)軸上分設(shè)幾層圓盤刀庫）。轉(zhuǎn)塔式刀庫，又分傾斜式和水平式。鼓輪式刀庫。鏈?zhǔn)降稁?。格子式刀庫。直線式刀庫。刀具交換裝置（機(jī)械手）它的職能是將機(jī)床主軸上的刀具與刀庫或刀具傳送裝置上的刀具進(jìn)行交換，其動作循環(huán)為：拔刀-新舊刀具交換-裝刀。這種裝置按交換方式又分為兩類。由刀庫與機(jī)床主軸的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)換刀在這類裝置中,刀庫一般為格子式，裝在工作臺上。換刀時,先使工作臺與主軸相對運(yùn)動,將使用過的舊刀送回刀庫,然后再使工作臺與主軸相對運(yùn)動一次，從刀庫中取出新刀。這種換刀方式的換刀時間長，另外刀庫設(shè)置在工作臺上，

3、減少了工作臺的有效使用面積。采用機(jī)械手換刀機(jī)械手刀具交換裝置，特別是雙臂機(jī)械手刀具交換裝置具有換刀時間短、動作靈活可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。雙臂機(jī)械手中最常用的幾種結(jié)構(gòu)有：鉤手;抱手;伸縮手；叉手。雙臂機(jī)械手進(jìn)行一次換刀循環(huán)的基本動作為:抓刀（手臂旋轉(zhuǎn)或伸出,同時抓住主軸和刀庫里的刀具）;拔刀(主軸松開，機(jī)械手同時將主軸和刀庫中的刀具拔出)；換刀(手臂轉(zhuǎn)180,新、舊刀交換）；插刀（同時將新刀插入主軸，舊刀插入刀庫，然后主軸夾緊刀具）；縮回(手臂縮回到原始位置)。刀具交換裝置運(yùn)刀裝置 當(dāng)?shù)稁烊萘枯^大、布置得離機(jī)床較遠(yuǎn)時，就需要安排兩只機(jī)械手來完成新舊刀的交換動作，一只靠近刀庫，稱為后機(jī)械手，完

4、成拔新刀、插舊刀的動作；一只靠近主軸，稱為前機(jī)械手，完成拔舊刀、插新刀的動作。在前后機(jī)械手之間則設(shè)有運(yùn)刀裝置。它一方面將前機(jī)械手從主軸上拔出的舊刀運(yùn)回刀庫旁，以便后機(jī)械手將該舊刀拔出并插回刀庫；另一方面則將后機(jī)械手從刀庫中拔出的新刀運(yùn)到主軸旁，以便前機(jī)械手將該新刀拔出并插入主軸。運(yùn)刀器的職能就是在前后機(jī)械手之間來回運(yùn)送新、舊刀具（圖1）。刀具編碼裝置將加工所需的刀具自動地從刀庫中選擇出來稱為自動選刀，有順序選擇和編碼選擇兩種方式。順序選擇方式將在加工中心上加工某一零件所需的全部刀具按工序先后依次插入刀庫中。加工時按加工順序一一取用。采用這種選刀方式不需要識刀器，刀庫結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動裝置都非常簡單，

5、每次換刀時控制刀庫轉(zhuǎn)位一次即可。缺點(diǎn)是刀庫中的刀具不能重復(fù)使用。編碼選擇方式 將加工某一項(xiàng)零件所需的全部刀具(或刀座)都預(yù)先編上代碼，存放在刀庫中。加工時根據(jù)程序?qū)ふ宜枰牡毒?。由于每把刀具都有自己的代碼，它們在刀庫中的位置和存放順序可以與加工順序無關(guān)。每把刀具都可被多次重復(fù)使用。刀具編碼有多種方式，常用的有三種。刀具編碼：在每一把刀具的尾部都用編碼環(huán)編上自己的號碼。選刀時根據(jù)穿孔帶所發(fā)出的刀號指令任意選擇所需的刀具。由于每把刀具都有自己確定的代碼，無論將刀具放入刀庫的哪個刀座中都不會影響正確選刀。采用這種編碼方式可簡化換刀動作和控制線路，縮短換刀時間。這種編碼現(xiàn)已獲廣泛應(yīng)用。刀座編碼：在刀

6、庫的每一個刀座上用編碼板編碼。這種編碼方式的優(yōu)點(diǎn)是刀柄不會因尾部有編碼環(huán)而增加長度；缺點(diǎn)是刀具必須對號入座，換刀時間長。編碼鑰匙：預(yù)先給每把刀具都系上一把表示該刀具代碼的編碼鑰匙（圖2），當(dāng)將刀具插進(jìn)刀庫的刀座時,便同時也將鑰匙插入刀座的鑰匙孔內(nèi)，這樣便將鑰匙上的代碼轉(zhuǎn)記到了刀座上，成為刀座的代碼。這種編碼方式的優(yōu)點(diǎn)是在更換加工零件時只需將鑰匙從刀座中取出，刀座上的代碼便自行消失，靈活性大，對于刀具管理和編程都十分有利，不易發(fā)生人為差錯。缺點(diǎn)是刀具必須對號入座。識刀裝置它的職能是從編碼裝置上讀出刀具的代碼。常用的識刀裝置有接觸式和非接觸式兩種。接觸式識刀裝置：這種方式比較簡單、可靠，它在對應(yīng)于編碼裝置的凸起和凹槽部分裝有一排電刷，選刀時，刀庫轉(zhuǎn)動，刀具編碼裝置依次經(jīng)過電刷，其凸起部分和電刷接觸，讀出刀具代碼。非接觸式識刀裝置：它由一組排列在一起的無觸點(diǎn)行