1.加工中心刀庫(kù)類(lèi)型

刀庫(kù)的作用是儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具，通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)與主軸上刀具的互換。刀庫(kù)的類(lèi)型有盤(pán)式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)等多種形式，刀庫(kù)的形式和容量要根據(jù)加工中心的工藝范圍來(lái)確定：

①盤(pán)式刀庫(kù)的刀具方向與主軸同向，換刀時(shí)主軸箱上升到一定的位置，使主軸上的刀具正好對(duì)準(zhǔn)刀庫(kù)最下面的位置，刀具被夾住，主軸在CNC的控制下，松開(kāi)刀柄。

②盤(pán)式刀庫(kù)向前運(yùn)動(dòng)，拔出主軸上的刀具，然后刀庫(kù)將下一個(gè)工序所用的刀具旋轉(zhuǎn)至與主軸對(duì)準(zhǔn)的位置，刀庫(kù)后退將新刀具插入主軸孔中，主軸夾緊刀柄，主軸箱下降到工作位置，完成換刀任務(wù)，進(jìn)行下道工序的加工。此換刀裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，換刀可靠性較好；缺點(diǎn)是換刀時(shí)間長(zhǎng)，適用于刀庫(kù)容量較小的加工中心。

③鏈?zhǔn)降稁?kù)適用于刀庫(kù)容量需求量較大的加工中心，該刀庫(kù)結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫(kù)容量較大，鏈環(huán)的形狀可根據(jù)加工中心的布局制成各種形狀，也可將換刀位突出以便于換刀。當(dāng)需要增加刀具數(shù)量時(shí)，只需增加鏈條的長(zhǎng)度即可，給刀庫(kù)設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)了方便。

2. 加工中心刀具的選擇方式

一般的刀庫(kù)內(nèi)存放有多把刀具，每次換刀前要進(jìn)行選刀，常用的選刀方法有順序選刀和任意選刀兩種：順序選刀是在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫(kù)的刀套中，加工是按順序調(diào)刀，加工不同的工件時(shí)必須重新調(diào)整刀庫(kù)中的刀具順序。其優(yōu)點(diǎn)是刀庫(kù)的驅(qū)動(dòng)和控制都比較簡(jiǎn)單。因此，這種方式適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型數(shù)控加工中心的自動(dòng)換刀。

隨著數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用任意選刀的方式，其分為刀套編碼、刀具編碼和記憶式等三種。

3. 加工中心刀具編碼方式

刀具編碼或刀套編碼需要在刀具或刀套上安裝用于識(shí)別的編碼條，一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼的原理進(jìn)行編碼。刀具編碼選刀方式采用了一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，并對(duì)每把刀具編碼。每把刀具都具有自己的代碼，因而刀具可在不同的工序中多次重復(fù)使用，換下的刀具不用放回原刀座，刀庫(kù)的容量也可相應(yīng)減少。但每把刀具上都帶有專(zhuān)用的編碼環(huán)，刀具長(zhǎng)度加長(zhǎng)，制造困難，刀庫(kù)和機(jī)械手的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。刀套編碼的方式是一把刀具只對(duì)應(yīng)一個(gè)刀套，從一個(gè)刀套中取出的刀具必須放回同一刀套中，取送刀具十分麻煩，換刀時(shí)間長(zhǎng)。目前在加工中心上大量使用記憶式的方式。這種方式能將刀具號(hào)和刀庫(kù)中的刀套位置對(duì)應(yīng)地記憶在數(shù)控系統(tǒng)的PLC中，無(wú)論刀具放在哪個(gè)刀套內(nèi)，刀具信息都始終記存在PLC內(nèi)。刀庫(kù)上裝有位置檢測(cè)裝置，可獲得每個(gè)刀套的位置信息。這樣刀具就可以任意取出并送回。刀庫(kù)上還設(shè)有機(jī)械原點(diǎn)，使每次選刀時(shí)就近選取。

4.加工中心刀具交換裝置

數(shù)控加工中心的自動(dòng)換刀裝置中，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與加工中心主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱(chēng)為刀具交換裝置。刀具的交換方式有兩種：由刀庫(kù)與加工中心主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換以及采用機(jī)械手交換刀具。利用刀庫(kù)與加工中心主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換的裝置在換刀時(shí)必須首先將用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，然后再?gòu)牡稁?kù)中取出新刀具，兩個(gè)動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行，換刀時(shí)間較長(zhǎng)。而采用機(jī)械手換刀裝置在換刀時(shí)能夠同時(shí)抓取和裝卸加工中心主軸和刀庫(kù)中的刀具，因此換刀時(shí)間進(jìn)一步縮短。采用機(jī)械手進(jìn)行刀具交換的方式應(yīng)用泛。這是因?yàn)闄C(jī)械手換刀靈活，動(dòng)作快，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。機(jī)械手能夠完成抓刀—拔刀—回轉(zhuǎn)—插刀—返回等一系列動(dòng)作。為了防止刀具掉落，機(jī)械手的活動(dòng)爪都帶有自鎖機(jī)構(gòu)。


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