刀具交換課件

1、第七章 數(shù)控機(jī)床的刀具交換裝置 內(nèi)容提要本章將討論數(shù)控機(jī)床的自動刀具交換裝置的形式、刀庫的類型、刀具系統(tǒng)及選刀方式，最后將介紹一個自動刀具交換裝置的實(shí)例。1 第一節(jié) 概述 什么是自動換刀裝置：儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置ATC：Automatic Tool Changer 為什么需要自動換刀裝置：縮短非切削時間，提高生產(chǎn)率，可使非切削時間減少到2030；“工序集中”，擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床工藝范圍，減少設(shè)備占地面積；提高加工精度；2數(shù)控機(jī)床對ATC要求：換刀時間盡可能短；刀具重復(fù)定位精度高；刀具儲存量足夠；結(jié)構(gòu)緊湊，便于制造、維修、調(diào)整；布局應(yīng)合理，使機(jī)床總布局美觀大方；較好的剛性，

2、避免沖擊、振動及噪聲，運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠；防屑、防塵裝置。應(yīng)用 數(shù)控車床、“加工中心”、車削中心、五面加工機(jī)床3567二、更換主軸換刀 8三、更換主軸箱換刀 10五、帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)這類換刀裝置由刀庫、選刀機(jī)構(gòu)、刀具交換機(jī)構(gòu)及刀具在主軸上的自動裝卸機(jī)構(gòu)等四部分組成，刀庫可裝在機(jī)床的工作臺上、立柱上或主軸箱上，也可作為一個獨(dú)立部件裝在機(jī)床之外。 這類換刀裝置應(yīng)用最廣泛。 12 現(xiàn)在的中小型加工中心，刀庫不是裝在工作臺上，而是裝在立柱上的一個托架上。采用刀庫在托架的導(dǎo)軌上平行于X方向運(yùn)動與主軸的上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)換刀。 1415 當(dāng)?shù)稁斓娜萘看?、刀具較重或機(jī)床總體布局等原因，刀庫也可作為一個獨(dú)立部件，裝在

3、機(jī)床之外 1617 刀庫遠(yuǎn)離主軸，常常要附加運(yùn)輸裝置，來完成刀庫與主軸之間刀具的運(yùn)輸。 18第三節(jié) 刀 庫 一、刀庫的形式盤式刀庫2021232426二、設(shè)計(jì)刀庫時應(yīng)考慮的主要問題 合理確定刀庫容量 對總體布局和 成本影響機(jī)大；對機(jī)床工藝能 力和效率有影響； 27盡量縮短選刀時間刀庫運(yùn)動速度應(yīng)適宜 外鏈?zhǔn)降稁斓木€速度可達(dá)100800mms，盤刀庫的轉(zhuǎn)速多為1060s。 要求刀庫運(yùn)行平穩(wěn) 刀座在刀庫中的排列 其他應(yīng)注意的問題夾持可靠，刀庫防塵、防屑及安全防護(hù)等 2830二、刀具的選擇方式順序選擇刀具（現(xiàn)在已不用）任意選擇刀具（硬件）編碼方式刀具編碼方式31刀座編碼方式32刀具（刀座） 識別裝置3

4、3 刀具（刀座）識別裝置接觸式刀具識別裝置 34非接觸式刀具識別裝置 35 軟件選刀 基本思想： 在PLC中建立兩個 映射關(guān)系：刀庫刀座 存儲器地址刀 具 號 存儲器數(shù)據(jù)緩沖單元136 裝刀后按裝刀情況初 始化存儲器單元： 換刀后實(shí)時修改對應(yīng) 存儲器的數(shù)據(jù)緩沖單元137實(shí)例選刀流程T機(jī)能T指令PLC檢索數(shù)據(jù)表，計(jì)算所選刀具所在刀座號（地址）計(jì)算所選刀具到達(dá)換刀位的刀庫旋轉(zhuǎn)最短路徑計(jì)算所選刀具到達(dá)換刀位的刀庫旋轉(zhuǎn)最短路徑（距離、方向）刀庫按給定距離和方向旋轉(zhuǎn)，并定位選刀完成38刀具的交換及刀號數(shù)據(jù)表的修改開始M06指令PLC刀具自動交換（所選刀具與主軸中的刀具交換）主軸舊刀號緩沖單元1新刀號主軸刀號單元（緩沖單元1）表序號所指單元（刀庫中當(dāng)前刀座單元）換刀完成39第五節(jié) 刀具交換裝置 定義：實(shí)現(xiàn)刀庫與機(jī)床主軸之間裝卸與傳遞刀 具的裝置稱為刀具交換裝置一、交換裝置的形式 刀庫和主軸相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)刀具交換結(jié)構(gòu)簡單換刀時間長，換刀動作多。4041由機(jī)械手進(jìn)行刀具交換雙臂回轉(zhuǎn)機(jī)械手 能同時抓取和裝卸刀庫和主軸上的刀具，動作簡單，換刀時間短 4243 雙臂叉手回轉(zhuǎn)換刀：特點(diǎn)：不是同時抓取刀庫和主軸上的刀具，但換