第二章機械制造系統(tǒng)自動化

1機械制造自動化技術(shù)MechanicalManufacturingAutomationTechnology沈陽工業(yè)大學(xué)機械學(xué)院楊赫然E-mail：2本課程的主要內(nèi)容第一章機械制造自動化技術(shù)概述第二章

機械制造系統(tǒng)自動化第三章

制造過程自動化控制系統(tǒng)第四章物料傳輸自動化第五章自動化檢測與監(jiān)控系統(tǒng)第六章裝配自動化第七章轎車換擋器半自動裝配系統(tǒng)的設(shè)計實例3機械制造設(shè)備自動化概述

切削加工自動化金屬板材成形加工自動化機械制造自動線第二章機械制造系統(tǒng)自動化4§2.1制造設(shè)備自動化意義、方法與分類制造設(shè)備自動化的概念：

是指在加工過程中所用的加工設(shè)備能夠高效、精密、可靠地自動進行加工，此外還應(yīng)能進一步集中工序和具有一定的柔性。高效：生產(chǎn)率要達(dá)到一定高的水平；精密：加工精度高（精度穩(wěn)定性高），成品可以達(dá)到完全互裝配，不必再分組選配；可靠：設(shè)備故障率低，除班間休息之外可以達(dá)到常年不停生產(chǎn)，利用班間休息時間計劃換刀；集中工序：在一臺設(shè)備或一個自動化加工系統(tǒng)中完成一個工件由毛坯到總裝前的全部工序；柔性：適應(yīng)產(chǎn)品的更換。5§2.1制造設(shè)備自動化意義與分類制造設(shè)備的加工過程自動化↓↓輔助時間↓↑生產(chǎn)率改善工人的勞動條件減輕工人的勞動強度。1、制造設(shè)備自動化的意義6制造設(shè)備的自動化是零件整個機械加工工藝過程自動化的基本問題之一，是機械制造廠實現(xiàn)零件加工自動化的基礎(chǔ)。

單臺制造設(shè)備的自動化能較好地滿足零件加工過程中某個或幾個工序的加工半自動化和自動化的需要，為多機床管理創(chuàng)造了條件，是建立自動生產(chǎn)線和過渡到全盤自動化的必要前提，是機械制造業(yè)更進一步向前發(fā)展的基礎(chǔ)。7§2-１意義、方法和分類2、制造設(shè)備自動化的方法制造設(shè)備自動化裝卸工件自動化加工過程自動化機床加工循環(huán)自動化其它一些輔助動作自動化8實現(xiàn)制造設(shè)備自動化的途徑主要有：對于現(xiàn)有設(shè)備（通用）進行自動化改裝，以實現(xiàn)單機自動化條件：被改造的機床必須具有足夠的精度和剛度自動化機構(gòu)和控制系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠改裝工作量小設(shè)計、制造、采用專用或?qū)ｉT的自動化加工設(shè)備采用數(shù)控加工設(shè)備9§2-１意義、方法和分類全（半）自動單機組合機床自動線CNC（計算機數(shù)控機床）FMC（柔性制造單元）3、自動化加工設(shè)備分類10§2-2 單機工作自動化實現(xiàn)單機自動化的方法采用通用自動化或半自動化機床實現(xiàn)單機自動化采用組合機床實現(xiàn)單機自動化采用通用機床進行自動化改裝實現(xiàn)單機自動化11普通通機機床床的工作作行行程程運運動動是由由機床床來來完完成成的，但空行程運動的全部或大部部分則必須由工人來來操作，此外工人還還需根據(jù)工件件加工工藝的要求，發(fā)出出相應(yīng)的操作作指令，加工工出所需形狀和尺寸的工件，這類類機床必須在在工人看管操作作下才能完成成加工過程。12如機床能自動完成所有工作行程和空行程運動，并能根據(jù)加工工藝要求，自動地控制各運動的先后后順序，以及控制各運動部件的的位移量或運運動軌跡，即在沒有工人直接接參與的情況下，自動地按規(guī)定的程序序進行動作，完成整個加工工循環(huán)，這樣的機床床，稱為自動化機床。flash13實現(xiàn)單機自動動化的方法采用通用自動化或半自動化機床實現(xiàn)單機自動動化采用組合機床實現(xiàn)單機自動動化采用專用機床實現(xiàn)單機自動動化采用通用機床進行自動化改改裝實現(xiàn)單機自動動化14自動化機床有有自動和半自動之分。兩者的區(qū)別在在于：自動機床——在一個工作循環(huán)結(jié)束束后，能自動卸下加工完的工件件，裝上待加工的坯件件，并繼續(xù)進進行同樣的工工作循環(huán)，直直至裝在機床床上的一批坯件加工完為止；；半自動機床——能自動地完成成除上料和卸工工件以外的一切切削和輔助運運動的機床?！枞斯ぱb卸自自動循環(huán)的實實現(xiàn)；采用通用自動動化或半自動動化機床實現(xiàn)現(xiàn)單機自動化化15特點：提高勞動生產(chǎn)產(chǎn)率，減輕工工人的勞動強強度，而且還還可保證工件件質(zhì)量穩(wěn)定，，精度一致性性好。此外，，機床自動化化還能減少設(shè)設(shè)備數(shù)量，縮縮減生產(chǎn)面積積，減少在制制品數(shù)量。自動化機床所所需機構(gòu)：它具有能代替替手工操作的各種自動化空行程程機構(gòu)；它具有能代替替工人控制機床床工作過程的自動控制系統(tǒng)統(tǒng)。16自動化單機的的控制方式及及適用范圍凸輪式特點：用專門設(shè)計制制造的凸輪或靠模控制刀刀具的的運動動軌跡跡，并并利用用凸輪輪軸使多個個不同同運動動能協(xié)協(xié)同動動作。適用范范圍：：少品種種，大大批量量應(yīng)用機機床：：單軸縱縱切自自動車車床、、仿形形車床床品種變變換程程度：：每月一一次到到數(shù)次次17自動化化單機機的控控制方方式及及適用用范圍圍非凸輪輪式特點：：用電氣氣、電電氣伺伺服、、液壓壓、絲絲杠副副等非非凸輪輪機構(gòu)構(gòu)控制制刀具具的運運動軌軌跡及及多個個不同同運動動的協(xié)協(xié)同動動作。。適用范范圍：：多品種種，中中批量量應(yīng)用機機床：：臥式多多軸自自動車車床、、單軸軸轉(zhuǎn)塔塔自動動車床床、立立式多多軸半半自動動車床床、多多刀半半自動動車床床品種變變換程程度：：一日一一次18自動化化單機機的控控制方方式及及適用用范圍圍數(shù)字控控制式式特點：：用數(shù)字字形式式控制制刀具具或機機構(gòu)的的運動動軌跡跡及多多個數(shù)數(shù)控坐坐標(biāo)軸軸之間間的必必要聯(lián)聯(lián)動。。適用范范圍：：多品種種，中中小批批量應(yīng)用機機床：：各種數(shù)數(shù)控機機床品種變變換程程度：：一日數(shù)數(shù)次19車削自自動化化設(shè)備備分類類自動化化程度度：自動－－加加工棒棒料毛毛坯半自動動－－加加工件件料毛毛坯主軸數(shù)數(shù)目：：多軸－－多多個主主軸同同時夾夾持多多個工工件旋旋轉(zhuǎn)，，多把把刀具具同時時加工工，生生產(chǎn)效效率高高，但但主軸軸轉(zhuǎn)位位時存存在定定位誤誤差單軸－－單單根主主軸20車削自自動化化設(shè)備備分類類主軸放放置形形式：：臥式－－加加工棒棒料毛毛坯立式－－加加工直直徑大大而重重的件件料毛毛坯工藝方方法：：橫切－－刀刀具只只作橫橫向進進給，，加工工形狀狀簡單單、尺尺寸較較小的的銷軸軸類零零件縱切－－加加工盤盤套類類和細(xì)細(xì)長的的階梯梯軸類類零件件21車削自自動化化設(shè)備備分類類加工方方式：：平行－－多多把刀刀具同同時加加工，，加工工表面面形狀狀比較較簡單單的零零件順序－－加加工形形狀復(fù)復(fù)雜、、需要要多把把刀具具輪流流進行行加工工的零零件（（大多多具有有內(nèi)孔孔或螺螺紋））22(1)機床的的用途途、總總布局局與工工作循循環(huán)１）用用途途：主要用用于大批大大量生生產(chǎn)中中，加工工形狀比比較復(fù)復(fù)雜、需用用多把把刀具順順序地地進行行加工工的工工件?？蛇M進行車削工工作，，鉆、、擴、、鉸孔孔，攻攻、套套內(nèi)外外螺紋紋以及及切斷斷等。還還可通通過安安裝各各種特特殊附附件，，以進進行車螺紋紋、銑銑槽和和鉆橫橫孔等工作作。一一般只只能加加工冷冷撥棒料。2、單軸軸轉(zhuǎn)塔塔自動動車床床23２）總總布布局：：前刀架架：用于成成形車車削和和滾花花等；；后刀架架：用于切切槽、、倒角角等；；上刀架架：用于切切斷等等；轉(zhuǎn)塔刀刀架：：用于完完成檔檔料、、車內(nèi)內(nèi)外圓圓、鉆鉆孔、、擴孔孔、鉸鉸孔、、攻內(nèi)內(nèi)螺紋紋、套套外螺螺絲等等。24３）工工作循循環(huán)：：⑴送送料和和夾料料⑵各各刀架架順序序工作作，按按加工工工藝藝要求求依次次加工工工件件各表表面。。轉(zhuǎn)塔刀刀架的的運動動循環(huán)環(huán)：快速趨趨近工工件（（快進進）—工作進進給（（工進進）—快速退退回（（快退退）—轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位；；其在在一個個自動動工作作循環(huán)環(huán)中，，轉(zhuǎn)塔塔刀架架可完完成六六次工工作循循環(huán)。。前、后后、上上刀架架的工工作循循環(huán)：：快進—工進—快退；；加工工一個個工件件，它它們只只能完完成一一次工工作循循環(huán)。。⑶切切斷和和接料料25４）所所需運運動工作行行程運運動——主軸旋旋轉(zhuǎn)主主運動動，前前、后后、上上刀架架橫向向進給給運動動，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔刀刀架縱縱向進進給運運動；；空行程程運動動——前、后后、上上刀架架橫向向快進和和快退退運動動，轉(zhuǎn)塔塔刀架架縱向向快進、、快退退運動動，送料料和夾夾料運運動，，接料料運動動，以以及操操縱控控制運運動等等。26采用組合機床實現(xiàn)單機自自動化組合機床—是以已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配配以按工件特定定形狀和加加工工藝設(shè)計的專用部件和和夾具，組成的半自動或自動專用機機床。組合機床既既保留專用用機床的結(jié)結(jié)構(gòu)簡單、、生產(chǎn)效率率高等優(yōu)點點，又像通通用機床那那樣具有部部件通用化化、可調(diào)整整改裝以適適應(yīng)不同結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸的的工件加工工等特點。。27組合機床的的組成組合機床的的通用部件件按其所起起作用的不不同一般分分為下面五五類：（1）動力部件件是用于傳遞遞動力實實現(xiàn)工作運運動、為刀刀具提供主主運動和進進給運動。。如各種種類型的切切削頭、滑滑臺和動力力箱等。（2）支承部件件如底座、立立柱等。（3）輸送部件件如多工位的的工作臺、、回轉(zhuǎn)工作作臺和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓輪等。。（4）控制部件件如液壓元件件、控制擋擋鐵、行程程開關(guān)、操操縱臺等。。（5）輔助部件件如冷卻潤滑滑裝置、排排屑裝置、、機械板手手等。28根據(jù)加工零零件形狀及及工藝要求求，組合機機床還需采采用少量的的專用部件件，如根據(jù)據(jù)工件孔位位、孔距、、孔數(shù)不同同而設(shè)計制制造的多軸箱，以及根據(jù)據(jù)工件的具具體結(jié)構(gòu)和和定位基準(zhǔn)準(zhǔn)不同而設(shè)設(shè)計制造的的夾具等。29組合機床的的組成側(cè)底座立柱底座立柱多軸箱動力箱滑臺中間底座夾具30組合機床加加工方式組合機床一般采用多多軸、多刀刀、多工序序、多面或或多工位同同時加工的方式式。由于通用部部件已經(jīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化和系系列化，可可根據(jù)需要要靈活配置置，能縮短短設(shè)計和制制造周期。。因此，組組合機床兼兼有低成本本和高效率率的優(yōu)點，，在大批、、大量生產(chǎn)產(chǎn)中得到廣廣泛應(yīng)用，，并可用以組組成自動生生產(chǎn)線。組合機床一一般用于加加工箱體類類或特殊形形狀的零件件。加工時時，工件一般不不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋旋轉(zhuǎn)運動和和刀具與工工件的相對對進給運動動，來實現(xiàn)鉆鉆孔、擴孔孔、锪孔、、鉸孔、鏜鏜孔、銑削削平面、切切削內(nèi)外螺螺紋以及加加工外圓和和端面等。。31組合機床的的配置型式式1.單工位組合合機床這類組合機機床的特點點是工件僅僅在一個工工作位置上上加工。2.多工位組合合機床這類組合機機床的特點點是工件能能在幾個工工位上進行行加工。32組合機床的的特點及應(yīng)應(yīng)用范圍1.組合機床的的特點組合機床與與通用機床或或一般專用用機床相比，主要要有如下優(yōu)點：1)設(shè)計和制造造的周期短短。2)對產(chǎn)品變化化或更新有有較強的適適應(yīng)性。3)具有較高的的工作可靠靠性。4)工序集中，，生產(chǎn)效率率高。5)機床的維護護和修理都都比較方便便。33組合機床的的缺點：1）在機床改改裝時，少少量專用部件和和零件不能重復(fù)利利用，因此此有一定的的損失。2）在組成各各種類型的的組合機床床時，所選選用的通用用部件不一一定完全適適用。2.組合機床的的應(yīng)用范圍圍組合機床最最適于箱體體類零件（（如各種變變速箱的箱箱體、氣缸缸體、電機機座、儀器器儀表殼體體等）的的加工。近近年來，軸軸類、盤套套類、叉類類等零件也也越來越多多地采用組組合機床加加工。34組合機床未未來的發(fā)展展：采用調(diào)速速電動機機和滾珠絲杠杠等傳動，，以簡化化結(jié)構(gòu)、、縮短生生產(chǎn)節(jié)拍拍；采用數(shù)字控制制系統(tǒng)和可換主軸軸箱或或轉(zhuǎn)塔式式主軸箱箱、夾具自動更換換系統(tǒng)，以提高高工藝可可調(diào)性；；納入柔性性制造系系統(tǒng)等。。35主要用來來帶動各種主軸軸部件進進給，也可以帶帶動夾具和工工件，作移動工作臺用用。1－滑臺2－動力箱箱3－多軸箱箱4－銑削頭頭5－鏜車頭頭6－鉆削頭頭組合機床床的幾種種通用部部件（一）動動力滑臺臺1.動力滑臺臺的功用用362.滑臺的典典型工作作循環(huán)SQ－快進進SW－工進進SR－快退退a)一次工作作進給循循環(huán)b)二次工作作進給循循環(huán)372.滑臺的典典型工作作循環(huán)c)超越工作作進給循循環(huán)d)雙向工作作進給循循環(huán)382.滑臺的典典型工作作循環(huán)e)分級工作作進給循循環(huán)39組合機床床動力滑滑臺液壓壓系統(tǒng)液壓動力力滑臺由液壓缸驅(qū)動動，在電氣和機械裝置置的配合下下可以完完成各種自動動工作循循環(huán)。組合機床床液壓動動力滑臺臺可以實實現(xiàn)多種種不同的的工作循循環(huán)，其其中一種種比較典典型的工工作循環(huán)環(huán)是：快進→一工進→二工進→死擋鐵停停留→快退→停止。40（二）動動力箱齒輪傳動動動力箱箱的結(jié)構(gòu)構(gòu)1－動力箱箱箱體2－驅(qū)動軸軸3－齒輪動力箱是為主軸箱的刀具提提供切削主運運動的驅(qū)動裝裝置,與動力滑滑臺和主主軸箱配配套使用用由動力力滑臺實實現(xiàn)進給給運動。。41（三）單單軸頭頂置式主主運動傳傳動裝置置與各種種單軸頭頭頭體配配套的情情況鉆削頭b)攻螺紋頭頭c)鏜削頭d)鏜車頭e)銑削頭f)多軸可調(diào)調(diào)頭1－主運動動傳動裝裝置2－單軸頭頭頭體42（四）回回轉(zhuǎn)工作作臺回轉(zhuǎn)工作作臺是組組合機床床的一種種輸送部部件，用用于多工工位組合合機床。。齒盤定位位式液壓壓回轉(zhuǎn)工工作臺的的結(jié)構(gòu)原原理結(jié)構(gòu)示意意b)液壓傳動動原理1－臺面2－上齒盤盤3－下齒盤盤4－底座5－壓緊液液壓缸6－牙嵌離離合器7－齒輪8－齒條液液壓缸9、10－電磁閥閥43組合機床床自動線線某一組合合機床自自動線的的組成示示意圖。。圖19-12組合機床床自動線線1－中央操操縱臺2－工件輸輸送裝置置3－轉(zhuǎn)位臺臺4－翻轉(zhuǎn)臺臺5－液壓站站6－排屑裝裝置44數(shù)控機床床運動系系統(tǒng)：主運動系系統(tǒng)—實現(xiàn)機床床主軸運運動；進給運動動系統(tǒng)—實現(xiàn)機床床工作臺臺的直線線運動與與轉(zhuǎn)動；；換刀運動動—實現(xiàn)加工工中心更更換刀具具連續(xù)加加工所需需的運動動。2.3數(shù)控機床床及加工工中心45數(shù)控機床床主運動動系統(tǒng)功用：傳遞動力力：傳遞切削削加工所所需要的的動力傳遞運動動：傳遞切削削加工所所需要的的運動運動控制制：控制主運運動的大大小方向向開停組成：動力源：：電機傳動系統(tǒng)統(tǒng)：定比傳動動機構(gòu)、、變速裝裝置運動控制制裝置:離合器、、制動器器等執(zhí)行件：：主軸46主軸轉(zhuǎn)速速更高；；變速范圍圍更寬；；100～10000提供的動力更更強。一一般NC機床的主軸驅(qū)驅(qū)動功率在3.7kw~250kw之間。1.數(shù)控機床的主主運動系統(tǒng)性性能要求：主運動的自動動變速、準(zhǔn)停停；C軸控制；同步速度控制制。2.數(shù)控機床的主主運動系統(tǒng)功功能：2.3.1數(shù)控機床主運運動系統(tǒng)47與普通機床相相比較，數(shù)控控機床的主傳傳動系統(tǒng)具有有如下特點：：(1)采用直流或交交流主軸電動動機現(xiàn)代數(shù)控機床床的主傳動電電動機一般采采用直流或交流主主軸電動機。這種電動機機調(diào)速范圍廣廣，可實現(xiàn)無級調(diào)速，因此主軸箱結(jié)構(gòu)簡簡化。（2）轉(zhuǎn)速高、功功率大、變速速范圍廣數(shù)控機床適應(yīng)應(yīng)性強，適合合加工單件、、小批量和形形狀復(fù)雜工件件，為了適應(yīng)應(yīng)各種不同材材料的加工以以及各種不同同的加工方法法，數(shù)控機床床的主傳動系系統(tǒng)要有較寬寬的轉(zhuǎn)速范圍及相應(yīng)的輸出力矩，以保證加工工時能選用合合理的切削用用量，從而獲獲得最佳的生生產(chǎn)率、加工工精度和表面面質(zhì)量。（3）主主軸軸變變速速迅迅速速可可靠靠數(shù)控控機機床床的的變變速速是是按按照照控控制制指指令令自自動動進進行行的的，，因因此此變速速機機構(gòu)構(gòu)必必須須適適應(yīng)應(yīng)自自動動操操作作的的要要求求。由由于于數(shù)數(shù)控控機機床床主主傳傳動動系系統(tǒng)統(tǒng)采采用用了了可可實實現(xiàn)現(xiàn)無無級級調(diào)調(diào)速速的的電電動動機機，，機械械變變檔檔一一般般又又采采用用液液壓壓缸缸推動動滑滑移移齒齒輪輪實實現(xiàn)現(xiàn)，，因因此此變變速速穩(wěn)穩(wěn)定定可可靠靠。。（4）主主軸軸部部件件性性能能好好主軸部件件直接裝裝夾刀具具對工件件進行切切削加工工，對加加工質(zhì)量量及刀具具壽命有有很大影影響，并并且在加加工過程程中不進進行人工工調(diào)整，，因此主軸部件件必須具具有良好好的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)精度、、結(jié)構(gòu)剛剛度、抗抗振性、、熱穩(wěn)定定性、耐耐磨性。。3、數(shù)控控機床主主傳動系系統(tǒng)的特特點481)．帶有變變速齒輪輪的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)（分段無無級變速速）數(shù)控機床床在實際際生產(chǎn)中中，并不不需要在在整個變變速范圍圍內(nèi)均為為恒功率率。一般要求求在中、、高速段為為恒功率率傳動，，在低速段段為恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳動動。為了確保保數(shù)控機機床主軸軸低速時時有較大大的轉(zhuǎn)矩矩和主軸軸的變速速范圍盡盡可能大大，有的的數(shù)控機機床在交流或或直流電電動機無無級變速速的基礎(chǔ)礎(chǔ)上配以以齒輪變變速，即解決決電機驅(qū)驅(qū)動和主主軸傳動動功率的的匹配問問題，使使之成為為分段無無級變變速。§主傳動動系統(tǒng)統(tǒng)的配配置方方式根據(jù)數(shù)數(shù)控機機床的的類型型與大大小，，其主主傳動動主要要有以以下四四種形形式。。494、主傳傳動系系統(tǒng)的的配置置方式式這種傳傳動主主要應(yīng)應(yīng)用在在大、中中型數(shù)數(shù)控機機床通過使使用雙雙聯(lián)滑滑移齒齒輪實實現(xiàn)二二級變變速。。常用的的變速速操縱縱方式式：液壓撥撥叉電磁離離合器器50例：TND360型數(shù)控控車床床作用：：慢速對對刀和和手動調(diào)調(diào)整機機床51電磁離離合器器變速速電磁離離合器器能簡簡化變變速機機構(gòu)，，便于于實現(xiàn)現(xiàn)自動動化操操作，，它是是通過過安裝裝在傳傳動軸軸上的的離合器器的吸吸合和和分離離的不不同組組合來來改變變齒輪輪的傳傳動路路線，，實現(xiàn)主主軸變變速的的。52電磁離離合器器種類類：摩擦片片式牙嵌式式兩種種無滑環(huán)環(huán)摩擦擦片式式電磁磁離合合器特點：：可在運運轉(zhuǎn)中中變速速、具具有過過載保保護功功能，，但尺尺寸大大、摩摩擦發(fā)發(fā)熱大大。53牙嵌式電磁磁離合器特點：傳遞扭矩大大、尺寸小小，傳動比比準(zhǔn)確，可可用于內(nèi)聯(lián)聯(lián)系傳動鏈鏈中。542)．帶有定比比傳動的主主傳動系統(tǒng)統(tǒng)主軸電動機機經(jīng)過定比比傳動傳遞遞給主軸。。定比傳動多多采用帶（同同步齒形帶帶和三角帶帶）傳動，也有采用齒齒輪傳動的。。適用于高速、、低轉(zhuǎn)距特性性的主軸，電動機本身身的調(diào)速就能能夠滿足要求求，且?guī)鲃觿悠椒€(wěn)，可避免齒輪傳動時引引起的振動與噪聲。這種傳動主要要應(yīng)用在轉(zhuǎn)速高、變速速范圍不大的數(shù)控車床和中中、小型加工工中心。55多楔帶：兼有v帶和平帶的優(yōu)點，既有平帶柔軟、強韌的特點，又有v帶緊湊、高效等優(yōu)點。56同步帶是利用帶齒與帶輪的嚙合同步傳動力的一種新型傳動帶。不僅具有帶傳動的特點，適用于大中心距傳遞，而且又具有齒輪傳動和鏈傳動的特點，能夠保證準(zhǔn)確的傳動比。57用兩個電動機機分別驅(qū)動的的主傳動系統(tǒng)統(tǒng)高速時電動機機通過帶傳動動使主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，傳動平穩(wěn)穩(wěn)。低速時，另一一個電動機通通過二級齒輪輪降速，擴大大變速范圍，，使恒功率區(qū)區(qū)增大，克服了低速時時轉(zhuǎn)距不夠且且電動機功率率不能充分利利用的缺陷，，但結(jié)構(gòu)較為為復(fù)雜。58593)．調(diào)速電機直直接驅(qū)動主軸軸傳動數(shù)控機床采采用直流或交流主主軸伺服電動動機直接驅(qū)動主軸軸實現(xiàn)無級變變速。電動機與主軸軸通過聯(lián)軸器器連接。交流主軸電動動機及交流變變頻驅(qū)動裝置置（籠型感應(yīng)應(yīng)交流電動機機配置矢量變變換變頻調(diào)速速系統(tǒng)），由由于沒有電刷刷不產(chǎn)生火花花，所以使用用壽命長，且且性能已達(dá)到到直流驅(qū)動系系統(tǒng)的水平，，甚至在噪聲聲方面還有所所降低。因此此，目前應(yīng)用用較為廣泛。。60精密聯(lián)軸器連連接：結(jié)構(gòu)緊湊、傳傳動效率高，，但主軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和扭矩與與電機完全一一致，低速性性能的改善是是其廣泛應(yīng)用用的關(guān)鍵。614)、電主軸軸主軸與電機制制成一體，電動機轉(zhuǎn)子軸軸即為機床主主軸。電主軸組成：：空心軸轉(zhuǎn)子、、帶繞組的定定子、速度檢測元件件。62優(yōu)點：主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，可提高啟動、停止響應(yīng)特性，利于控制振動和噪聲。大大簡化了主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所謂“零傳動”，使傳動精度大大提高，在高速數(shù)控機床大量采用。缺點:電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動和熱量將直接影響到主軸，因此，主軸組件的整機平衡、溫度控制和冷卻是內(nèi)裝式主軸電機的關(guān)鍵問題。63機床主軸的幾幾種結(jié)構(gòu)形式式機床主軸的端端部一般用于于安裝刀具、、夾持工件或或夾具。在結(jié)結(jié)構(gòu)上，應(yīng)能能保證定位準(zhǔn)準(zhǔn)確、安裝可可靠、連接牢牢固、裝卸方方便，并能傳傳遞足夠的扭扭矩。目前，，主軸端部的的結(jié)構(gòu)形狀都都已標(biāo)準(zhǔn)化。。64機床主軸的幾幾種結(jié)構(gòu)形式式（a）數(shù)控車床主主軸端部（（b）銑、鏜類機機床主軸端部部（c）外圓磨床砂砂輪主軸端部部（（d）內(nèi)圓磨床砂砂輪主軸端部部（e）鉆床與普通通鏜床錘桿端端部（（f）數(shù)控鏜床主主軸端部65當(dāng)主軸停止時時，控制其停停于固定位置置（定位于圓圓周上特定角角度）稱為“主軸準(zhǔn)停”、“主軸定位”、“主軸定向”準(zhǔn)停指令：M19或M06主軸定向的用用途加工中心自動動換刀精鏜后退刀背鏜車床上工件定定位主軸典型控制制功能1.主軸準(zhǔn)停裝置置66在自動換刀的的數(shù)控加工中心心上，由于刀具具裝在主軸上上，切削時切削轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不可能僅靠錐錐孔的摩擦力力來傳遞，通常是通過刀刀桿的端面鍵鍵來傳遞的，因此在主軸軸前端設(shè)置一一個端面鍵，，當(dāng)?shù)毒哐b入入主軸時，刀柄上的鍵槽槽必須與端面面鍵對準(zhǔn)，才能順利換換刀；這就就要求主軸具具有準(zhǔn)確定位位于圓周上特特定角度的功功能。1）、為什么加加工中心要有有主軸準(zhǔn)停？？主軸準(zhǔn)停是實實現(xiàn)ATC(Autotoolchanging)過程的重要環(huán)環(huán)節(jié)672）加工精密坐坐標(biāo)孔在加工精密的的坐標(biāo)孔時，，由于每次都都能在主軸的的固定圓周位位置換刀，故故能保證刀尖尖與主軸相對對位置的一致致性，從而減減少被加工孔孔的尺寸分散散度（提高刀具重重復(fù)定位精度度），這是主軸定向向準(zhǔn)停裝置帶帶來的好處之之一。683）、精鏜孔后后退刀(Fineboring)當(dāng)加工階梯孔孔或精鏜孔后后退刀時，為為防止刀具與與小階梯孔碰碰撞或拉毛已已精加工的孔孔表面，必須須先讓刀，再再退刀。采用主軸準(zhǔn)停停控制，使刀刀尖停在一個個固定位置（（X軸或Y軸上），以便便主軸偏移一一定尺寸后，，使刀尖離開開工件表面進進行退刀。694）、背鏜（Counterboring）通過小孔鏜大大孔，主軸準(zhǔn)準(zhǔn)?？刂疲故沟都馔Ｔ谝灰粋€固定位置置（X軸或Y軸上），以便便主軸偏移一一定尺寸后，，使刀尖能通通過前壁小孔孔進入箱體內(nèi)內(nèi)對大孔進行行鏜削。705)、車床上工件件定位當(dāng)在車削中心心上加工工件件規(guī)定部位上上的槽、孔孔或要求主軸軸定向停止后后以便裝卸、、檢測工件時時，必須具有有主軸定向停停止或C軸功能，即通通過位置控制制使主軸在不不同角度上定定位。71主軸準(zhǔn)停控制制的實現(xiàn)方式式機械式準(zhǔn)停裝裝置：1-無觸點開關(guān)2-感應(yīng)塊3-凸輪定位盤（（主軸）4-定位液壓缸5-定向滾輪6-定位活塞M19→主軸減速→無觸點開關(guān)發(fā)發(fā)信號→主電機停轉(zhuǎn)，，慣性空轉(zhuǎn)→延時繼電器延延時0.2～0.4秒后→活塞在電磁閥閥作用下，將將滾輪推入V型槽，同時行行程開關(guān)LS2發(fā)出應(yīng)答信號號→準(zhǔn)停結(jié)束→可以進行換刀刀等動作。72電氣式準(zhǔn)停裝裝置：1-主軸2-同步帶3-主軸電動機4-永久磁鐵5-磁傳感器磁力傳感器準(zhǔn)準(zhǔn)停裝置1）利用磁力傳傳感器檢產(chǎn)生生準(zhǔn)停信號。。2）利用主軸上上光電脈沖產(chǎn)產(chǎn)生準(zhǔn)停信號號。73當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動或或停止時，接接收到數(shù)控裝裝置發(fā)來的準(zhǔn)準(zhǔn)停開關(guān)信號號量→主軸立即減速速或加速至某某一準(zhǔn)停速度度。主軸到達(dá)準(zhǔn)停停速度且準(zhǔn)停停位置到達(dá)時時(即磁發(fā)體與磁磁傳感器對準(zhǔn)準(zhǔn))→主軸立即減速速至某一爬行行速度。然后當(dāng)磁傳感感器信號出現(xiàn)現(xiàn)時，主軸驅(qū)驅(qū)動立即進入入磁傳感器作作為反饋元件件的位置閉環(huán)環(huán)控制→目標(biāo)位置為準(zhǔn)準(zhǔn)停位置。準(zhǔn)停完成后，，主軸驅(qū)動裝裝置輸出準(zhǔn)停停完成信號給給數(shù)控裝置→從而可進行自自動換刀(ATC)或其他動作。。磁傳感器準(zhǔn)停停步驟為：74編碼器準(zhǔn)停裝置（Electronicorientation）利用裝在主軸軸上的編碼器器作為檢測元元件，通過它它們輸出的反反饋信號，使使主軸準(zhǔn)確地地停在規(guī)定的的位置上。7576例M03S1000//主軸以1000r／min正轉(zhuǎn)M19//主軸準(zhǔn)停于缺缺省位置M19S100//主軸準(zhǔn)停轉(zhuǎn)至至100°處S1000//主軸再次以1000r／min正轉(zhuǎn)M19S200//主軸準(zhǔn)停至200°處772.C軸控制與同步步速度控制對應(yīng)Z軸的回轉(zhuǎn)軸（（即繞主軸回回轉(zhuǎn)）為C軸。車削中心的主主傳動系統(tǒng)與與數(shù)控車床基基本相同，只只是增加了控控制主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角度的C軸坐標(biāo)功能、、以實現(xiàn)主軸定向停車車和圓周進給給，并在數(shù)控裝裝置控制下實實現(xiàn)C軸與進給軸（（Z軸或X軸）聯(lián)動進行行插補控制，，可以實現(xiàn)任意曲線的加加工。如：實現(xiàn)圓柱柱面上或端面面上任意部位位的鉆削、銑銑削、攻絲及及非圓柱或圓圓錐的異形回回轉(zhuǎn)表面等加加工。C軸控制與同步步速度控制的的功能：78a）在圓柱面或端面上銑槽b)在圓柱面上銑螺旋槽

c）在端面上銑螺旋槽d)銑直線或平面加工這些表面面需要哪些軸軸運動？聯(lián)動動？79由進給伺服電電機控制主主軸的回轉(zhuǎn)位位置（轉(zhuǎn)角））；由主軸電機實實現(xiàn)，此時主主軸的位置（（角度)由裝于主軸上上（不是主軸軸電機）上的的高分辨率編編碼器檢測，，主軸作為進給給伺服軸工作作。C軸的控制方式式：80C軸回轉(zhuǎn)或分度度：采用可嚙合和和脫開的精密蝸輪副結(jié)結(jié)構(gòu)，由伺服電機機8驅(qū)動蝸桿4及主軸上的蝸蝸輪9實現(xiàn)分度。當(dāng)機床處于銑銑削和鉆削狀狀態(tài)時，即主軸需通過過C軸回轉(zhuǎn)或分度度時，蝸桿與與蝸輪嚙合。。該蝸桿－蝸輪副由液壓壓缸驅(qū)動完成成。C軸的分度精度度由一個脈沖編編碼器來保證證，分度精度度為0.01度。81工作臺是數(shù)控控機床的重要要部件，為了了提高數(shù)控機機床的生產(chǎn)效效率，擴大其其工藝范圍，，對于數(shù)控機機床的進給運運動除了沿坐坐標(biāo)軸X、Y、Z三個方向的直直線進給運動動之外，還常常常需要有分分度運動和圓圓周進給運動動?；剞D(zhuǎn)工作臺作作用:回轉(zhuǎn)工作臺可可以與X、Y、Z三個坐標(biāo)軸聯(lián)聯(lián)動，從而加加工出各種曲曲面和曲線等等復(fù)雜的形狀狀?；剞D(zhuǎn)工作作臺對于自動動換刀多工序序的加工中心心是必備的部部件。2.3.1數(shù)控機床的回回轉(zhuǎn)工作臺822.4刀具自動化刀具是金屬切切削加工中不不可缺少的工工具之一，無無論是普通機機床，還是先先進的數(shù)控機機床、加工中中心機床以及及柔性制造系系統(tǒng)，都必須須通過刀具才才能完成切削削加工。刀具自動化：：是加工設(shè)備在在切削過程中中自動完成選刀、換刀、、對刀、走刀刀等工作過程。。832.自動化刀具的的類型及選用用類型：分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和專用刀具兩大類。在以自動生產(chǎn)線為代表的剛性自動化生生產(chǎn)中，應(yīng)盡可能能提高刀具的專專用化程度，以取得最佳佳的效益。在以數(shù)控機床、加加工中心為主體構(gòu)成的的柔性自動化加加工系統(tǒng)中，為了提高加加工的適應(yīng)性性，同時考慮慮到加工設(shè)備的刀刀庫容量有限限，應(yīng)盡量減少使用用專用刀具，而選用通用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)刀具、刀具標(biāo)準(zhǔn)組合合件或模塊式式刀具。84常用的種類：：可轉(zhuǎn)位車刀、、高速鋼麻花花鉆、機夾扁扁鉆、擴孔鉆鉆、鉸刀、鏜鏜刀、立銑刀刀、面銑刀、、絲錐和各種種復(fù)合刀具等等85刀具的選用要要考慮的因素素有：刀具的使用條條件；被加工工件材材料與尺寸；；刀具的斷屑情情況；刀具和刀片的的生產(chǎn)供應(yīng)；；刀具的結(jié)構(gòu)型型式。86刀具的選用原原則如下：1）為了提高刀具的耐耐用度和可靠靠性，應(yīng)盡量選用各各種高性能、、高效率、長長壽命的刀具具材料制成的的刀具。2）應(yīng)選用機夾可可轉(zhuǎn)位刀具的的結(jié)構(gòu)。3）為了集中工序序，提高生產(chǎn)率及及保證加工精精度，應(yīng)盡可能采用用復(fù)合刀具。。4）應(yīng)盡量采用各各種高效刀具具。87二、自動化刀刀具裝夾機構(gòu)構(gòu)自動化刀具裝裝夾機構(gòu)的作作用：充分發(fā)揮自動動化加工設(shè)備備應(yīng)有的效率率，實現(xiàn)快速速自動換刀。。方法：必須要配備一一套標(biāo)準(zhǔn)的裝裝夾機構(gòu)，建建立一套標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的工具系統(tǒng)。工具系統(tǒng)：是針對數(shù)控機機床要求與之之配套的刀具必須可快快換、高效切切削而發(fā)展起來的的，是刀具與機床的的接口。88工具系統(tǒng)的分分類：鏜銑類數(shù)控機機床用工具系系統(tǒng)（簡稱”TSG”系統(tǒng)）車床類數(shù)控機機床用工具系系統(tǒng)（簡稱“BTS”系統(tǒng)）可同時適應(yīng)數(shù)數(shù)控車削和數(shù)數(shù)控鏜銑加工工的工具系統(tǒng)統(tǒng)。89數(shù)控銑床、加加工中心用刀刀具工具柄部自動化刀具的的組成：由與機床主軸軸孔相適應(yīng)的的工具柄部、與工具柄部部相聯(lián)接的的工具裝夾部分分和各種刀具部分組成在數(shù)控銑床、、加工中心類類機床上一般般都采用7:24圓錐柄工具。。不自鎖，換刀刀比較方便，，并且與直柄柄相比有較高高的定心精度度和較高的剛剛性。對于有自動換換刀裝置的加加工中心類機機床，在加工工件時時主軸上的工工具要頻繁地地更換，為了了達(dá)到較高的的換刀精度,工具柄部必須須有較高的制制造精度90工具系統(tǒng)的組組成：主要由刀具的柄部（刀柄）、接桿（接柄）和夾頭等部分組成。。工具系統(tǒng)中規(guī)定了刀具與裝夾工具的結(jié)構(gòu)、尺寸系系列及其連接接形式。更完善的工具具系統(tǒng)還包括自動換刀裝置置、刀庫、刀具識識別裝置和刀具自動檢測測裝置等。911.數(shù)控車削加工工的刀具裝夾夾結(jié)構(gòu)車削加工的工工具系統(tǒng)的組組成：由機床刀架、刀夾基座及其快換刀夾和預(yù)調(diào)刀頭等組成。92柄式夾持(軸向夾持)1-活動爪2-軸3-擋銷4-鎖緊銷5-調(diào)整螺栓6-彈簧柱塞7-固定爪2．?dāng)?shù)控鏜銑加加工工具系統(tǒng)統(tǒng)刀具的夾持931-拉桿，2-刀柄3-法蘭盤4-帶洼形肩面法蘭盤式夾持持94ISO7388及DIN69871

的A型拉釘

ISO7388及DIN69871

的B型拉釘

MASBT拉釘拉釘：帶螺紋的零件件，連接在各各種工具柄的的尾端，作為為鏜銑主軸拉拉刀固定用。。952．?dāng)?shù)控鏜銑加加工工具系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)控鏜銑加工工工具系統(tǒng)有整體和模塊兩種不同的結(jié)結(jié)構(gòu)型式。整體式結(jié)構(gòu)的的特點：是工具的柄部與夾持工具的工作部分連成一體；因因此不同品種和規(guī)規(guī)格的工作部分都必須加工出出一個能與機床連接的柄部；缺點：致使工具的規(guī)規(guī)格、品種繁繁多，給生產(chǎn)產(chǎn)、使用和管管理都帶來不不便。用途：用于刀具裝配中中裝夾不改變，或不宜使用模塊塊式刀柄的場合。96鏜銑類整體式式工具系統(tǒng)組組成97柄桿桿與與刀刀具具的的聯(lián)聯(lián)接接98模塊塊式式工工具具系系統(tǒng)統(tǒng)的的機機構(gòu)構(gòu)特特點點：：把工具具的的柄柄部部和工作作部部分分分割割開開來來，制制成成各各種種系列列化化的的模模塊塊，然然后后經(jīng)經(jīng)過過不不同同規(guī)規(guī)格格的的中間間模模塊塊，可可組組裝成成一套套套套不不同同規(guī)規(guī)格格的的工具具。既便于于制制造造、、使使用用與與保保管管，又又能能以以最最少工工具具庫庫存存來滿足足不不同同零零件件的加加工工要要求求，，因因而而它它代代表表了了工工具具系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)展展的的總總趨趨勢勢。。各模模塊塊的的聯(lián)聯(lián)接接采采用用短短圓圓錐錐定定位位，，中中心心螺螺釘釘拉拉緊緊。。屬于這這類工工具系系統(tǒng)的的還有有德國國的Komet公司的的ABS工具系系統(tǒng)，，瑞典典Sandvik公司的的Varilock工具系系統(tǒng)等等。99鏜銑類類模塊塊式工工具系系統(tǒng)組組成100模塊結(jié)結(jié)構(gòu)的的工具具系統(tǒng)統(tǒng)主柄聯(lián)接桿桿工作頭頭101通過將將基本刀刀柄、接桿和加長桿桿(如需要要)進行組合，能組組成很很多種種類的的刀柄柄。102103TMG21工具系系統(tǒng)104第二節(jié)節(jié)自動動化換換刀系系統(tǒng)為了提提高數(shù)數(shù)控機機床的的加工工效率率，除除了要要提高高切削削速度度，減減少非非切削削時間間也非非常重重要，，現(xiàn)代數(shù)數(shù)控機機床正正向著著工件件在一一臺機機床上上一次次裝夾夾可完完成多多道工工序或或全部部工序序加工工的方方向發(fā)發(fā)展，，這些多工序序加工的數(shù)數(shù)控機床在在加工過程程中需使用多種刀刀具，因此必須須有自動換刀裝裝置，以便選用不同的的刀具來完成不同同工序的加加工。能夠自動地地更換加工工中所用刀刀具的裝置置稱為自動動換刀裝置置（AutomaticToolChanger,簡稱ATC）。105一、換刀裝裝置的類型型和組成1.主軸與刀庫庫合為一體體的自動換換刀裝置2.主軸與刀庫庫分離的自自動換刀裝裝置二、刀庫1.刀庫類型2.刀具的選擇擇方式3.刀具運送裝裝置4.刀具的識別別三、自動化化換刀機構(gòu)構(gòu)1．回轉(zhuǎn)刀架架2.通過主軸換換刀3.利用機械手手換刀106一、換刀裝裝置的類型型和組成常用的自動動換刀裝置置有如下幾幾種形式：：1.主軸與刀刀庫合為為一體的的自動換換刀裝置置———(轉(zhuǎn)塔頭式式換刀裝裝置)若干根主主軸安裝裝在一個個可以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭上上，每根根主軸對對應(yīng)裝有有一把可可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的刀具具。根據(jù)加工工要求可可以依次次將裝有有所需刀刀具的主主軸轉(zhuǎn)到到加工位位置，實實現(xiàn)自動動換刀，，接通主運運動，主主軸帶動動刀具旋旋轉(zhuǎn)。107水平轉(zhuǎn)軸軸自動換換刀裝置置其工序為：1—粗車外圓圓，2—鉆孔，3—精車外圓圓，4—鏜孔，5—外圓切槽槽，6—內(nèi)孔切槽槽，7—車螺紋，，8—精鏜孔每道工序序所使用用的是通通用刀具具。為實實現(xiàn)刀具具的預(yù)調(diào)調(diào)和快速速裝夾，，應(yīng)具有有專用刀刀夾和刀刀夾與主主軸的連連接基礎(chǔ)礎(chǔ)。108多主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭結(jié)結(jié)構(gòu)8軸立式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭10工位車削削中心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭109特點：主軸轉(zhuǎn)塔塔頭可看看作是一一個轉(zhuǎn)塔塔刀庫，，它的結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，換刀刀時間短短，僅為為2s左右。但由于受受到空間間位置的的限制，，主軸數(shù)數(shù)目不能能太多，，主軸部部件的結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度也有所所下降，，用途：只適用與與工序較較少，精精度要求求不太高高的數(shù)控控機床，，如數(shù)控控鉆床、、數(shù)控銑銑床等。。1102.主軸與刀庫分分離的自動換換刀裝置———刀庫式自動換換刀裝置組成：刀庫、刀具交交換裝置以及主軸等組成。配備有獨立的的刀庫，存放較多的刀刀具，以適應(yīng)應(yīng)復(fù)雜零件的的多工序加工工；只有一根主軸軸，全部刀具都應(yīng)應(yīng)具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)刀刀柄，由主軸上的刀具具自動裝卸機機構(gòu)來保證刀具的自動更更換；當(dāng)需要某一刀具具進行切削加工工時，將該刀具自動從刀刀庫交換到主主軸上，切削完畢后后又將用過的的刀具自動地地從主軸上取取下放回刀庫庫裝夾裝置111刀庫自動換刀裝置置刀具傳送裝置置識刀裝置自動換刀系統(tǒng)統(tǒng)的組成：112刀庫是自動換換刀系統(tǒng)中最最主要的裝置置之一功能：貯存各種加工工工序所需的的刀具；按程序序指令令，快快速、、準(zhǔn)確確地將將刀庫中中的空空刀位位和待用刀刀具送到預(yù)預(yù)定位位置；接受主主軸換換下的的刀具具和便便于刀刀具交交換裝裝置進進行換換刀。。刀庫的的容量量、布布局以以及具具體結(jié)結(jié)構(gòu)對數(shù)數(shù)控控機機床床的的總體體布布局局和性能能有很很大大影影響響。。二、、刀刀庫庫主軸軸換換刀刀1131.刀庫庫類類型型常用用刀刀庫庫有有盤式式刀刀庫庫鏈?zhǔn)绞降兜稁鞄旄褡邮降兜稁?14盤形刀庫庫盤式刀庫庫結(jié)構(gòu)簡簡單、緊緊湊，在在鉆削中中心上應(yīng)應(yīng)用較多多。一般般存放刀刀具數(shù)目目較少。。有徑向取取刀式和和軸向向取刀式式115各種鏈?zhǔn)绞降稁靉）單環(huán)鏈鏈?zhǔn)剑ǎ╞）多環(huán)鏈鏈?zhǔn)剑ǎ╟）折疊鏈鏈?zhǔn)芥準(zhǔn)降稁鞄?16鏈?zhǔn)降稁鞄戽準(zhǔn)降稁鞄焓窃诃h(huán)環(huán)形鏈條條上裝有有許多刀刀座，刀刀座的孔孔中裝夾夾各種刀刀具，鏈鏈條由鏈鏈輪驅(qū)動動。鏈?zhǔn)降稁鞄煊袉苇h(huán)環(huán)鏈?zhǔn)胶秃投喹h(huán)鏈鏈?zhǔn)降葞讕追N。當(dāng)鏈條較較長時，，可以增增加支承承鏈輪的的數(shù)目，，使鏈條條折疊回回繞，提提高空間間利用率率。117格子盒式式刀庫刀具分幾幾排直線線排列，，由縱、、橫向移移動的取取刀機械械手完成成選刀運運動，將將選取的的刀具送送到固定定的換刀刀位置刀刀座上，，有換刀刀機械手手交換刀刀具。這這種形式式刀具排排列密集集，空間間利用率率高，刀刀庫容量量大。固定型格格子盒式式刀庫1182.刀具的選選擇方式按數(shù)控裝裝置的刀刀具選擇擇指令，，從刀庫庫中挑選選各工序序所需要要的刀具具的操作作稱為自動選刀刀。常用的選選刀方式式：有順序選選刀任意選刀刀119（1）順序序選刀刀—將刀具具按加加工工工序的的順序序，一一次放放入刀刀庫的的每一一個刀刀座內(nèi)內(nèi)，刀刀具順順序不不能搞搞錯。。使用時時按加加工順順序指指令一一一取取用。。當(dāng)加工工工件件改變變時，，刀具具在刀刀庫上上的排排列順順序也也要改改變。。缺點：：同一工工件上上的相同刀刀具不不能重重復(fù)使使用，因此此刀具具的數(shù)數(shù)量增增加，，降低低了刀刀具和和刀庫庫的利利用率率，優(yōu)點：：它的控制以以及刀刀庫的的運動動等比較較簡單單。120——預(yù)先把刀庫中每把刀具（或刀座）都編上代碼，按照編碼選刀。加工時，根據(jù)程序指令的要求任意選擇所需要的刀具，刀具在刀庫中可以不按加工順序而任意存放，利用控制系統(tǒng)來識別、記憶所有的刀具和刀座。通用性較強，相同的刀具在工件一次裝夾中可重復(fù)使用。1213.刀具運運送裝裝置當(dāng)?shù)稁烊萘苛枯^大，布布置得離機機床主軸較較遠(yuǎn)時，就就需要安排排兩只機械械手和刀具具運送裝置置來完成新新舊刀具的的交換工作作。一只機機械手靠近近刀庫，稱稱后機械手手，完成拔拔刀和插刀刀的動作；；另一只機機械手靠近近主軸，稱稱前機械手手，也完成成拔刀和插插刀的動作作。1224.刀具的識別別刀具的識別別是指自動動換刀裝置置對刀具的的識別，通通?？刹捎糜玫毒呔幋a碼法和軟件件記憶法。。（1）刀具編碼碼法采用了一種種特殊的刀刀柄結(jié)構(gòu)，，并對每把把刀具進行行編碼。換換刀時通過過編碼識別別裝置，根根據(jù)換刀指指令代碼，，在刀庫中中尋找所需需要的刀具具。123在刀柄尾部部的拉緊螺螺桿1上套裝著一一組等間隔隔的編碼環(huán)環(huán)3，并由鎖緊緊螺母2將它們固定定。編碼環(huán)的外徑有大小小兩種不同的的規(guī)格，每個編碼碼環(huán)的大小分別表示二進進制數(shù)的“1”和“0”。通過對兩種種圓環(huán)的不不同排列，，可以得到到一系列的的代碼。例例如圖中的的7個編碼環(huán)，就就能夠區(qū)別出出127種刀具（27-1）。124編碼刀柄示意意圖1-編碼環(huán)環(huán)2-鎖緊螺螺母3-拉緊螺螺每把刀刀具上上都帶帶有專專用的的編碼碼系統(tǒng)統(tǒng)，刀刀具具長度度加長長，制制造困困難，，剛度度降低低，刀刀庫和和機械械手的的結(jié)構(gòu)構(gòu)變復(fù)復(fù)雜。。125126（2）軟件件記憶憶法由于計計算機機技術(shù)術(shù)的發(fā)發(fā)展．．可以以利用用軟件件選刀刀．它它代替替了傳傳統(tǒng)的的編碼碼環(huán)和和識刀刀器。。在這種種選刀刀與換換刀的的方式式中，，刀庫上上的刀刀具能能與主主軸上上的刀刀具任任意地地直接接交換換，即隨隨機換換刀。。主軸上上換來來的新新刀號號及還還回刀刀庫上上的刀刀具號號，均均在PLC內(nèi)部相相應(yīng)地地存儲儲單元元記憶憶。隨機換換刀控控制方方式需需要在在PLC內(nèi)部設(shè)設(shè)置一一個模擬刀刀庫的的數(shù)據(jù)據(jù)表，其長長度和和表內(nèi)內(nèi)設(shè)置置的數(shù)數(shù)據(jù)與與刀庫庫的位位置數(shù)數(shù)和刀刀具號號相對對應(yīng)。。127（2）軟件件記憶憶法將刀庫庫上的的各個個刀座編編號，得到到各個個刀座的的地址址；將刀庫庫中的的各個個刀具具再編編一個個刀具號號；然后在在控制制系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部部建立立一個個刀具數(shù)數(shù)據(jù)表表，將原始始狀態(tài)態(tài)刀具具在刀刀庫中中的地地址一一一填填入，并不不得再再隨意意變動動。刀庫上上裝有有檢測測