數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)第4章(已修改)
2025-01-09 05:41 本頁(yè)面
【正文】 第 4章 自動(dòng)換刀裝置 ? ATC刀具自動(dòng)換刀 ? 刀庫(kù) ? 機(jī)械手 ? 自動(dòng)換刀裝置 ? 刀庫(kù)自動(dòng)換刀過(guò)程與換刀實(shí)例 ATC刀具自動(dòng)換刀裝置 ? ATC刀具自動(dòng)換刀裝置的基本要求 ? 為完成對(duì)工件的多工序加工而設(shè)置的存儲(chǔ)及更換刀具的裝置稱為自動(dòng)換刀裝置。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求為：①刀具換刀時(shí)間短且換刀可靠 ? ②刀具重復(fù)定位精度高 ? ③足夠的刀具儲(chǔ)存量 ? ④刀庫(kù)占地面積小 下一頁(yè) 返回 ATC刀具自動(dòng)換刀裝置 ? ? 按數(shù)控裝置的刀具選擇指令，從刀庫(kù)中將所需要的刀具轉(zhuǎn)換到取刀位置，稱為自動(dòng)選刀。在刀庫(kù)中，選擇刀具通常采用兩種方法。 ? 1. 順序選刀 ? 在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求集資插入刀庫(kù)的刀套中，順序不能不差錯(cuò)，加工時(shí)按順序調(diào)刀稱為順序選刀。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，因而操作十分繁瑣，而且加工同一工件中各工序的刀具不能重復(fù)使用。這樣就會(huì)增加刀具的數(shù)量，而且由于刀具的尺寸誤差也容易造成加工精度的不穩(wěn)定。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指較大、工件品種數(shù)量較少的中小型自動(dòng)換刀數(shù)按機(jī)床。 返回 上一頁(yè) 下一頁(yè) ATC刀具自動(dòng)換刀裝置 ? 2. 任選刀具 ? 這種方法根據(jù)程序指令的要求任意選擇所需要的刀具，刀具在刀庫(kù)中不必按照工件的加工順序排列，可以任意存放。每把刀具都編上代碼，自動(dòng)換刀時(shí)，刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，每間刀具都經(jīng)過(guò)“刀具識(shí)別裝置”接受識(shí)別。當(dāng)某把刀具的代碼與數(shù)控指令的代碼相符合時(shí)，該把刀具被選中，刀庫(kù)將刀具送到換刀位置，等待機(jī)械手來(lái)抓取。任意選擇刀具法的優(yōu)點(diǎn)是刀庫(kù)中刀具的排列順序與工件加工順序無(wú)關(guān)，相同的刀甚至可重復(fù)使用。因此，刀具數(shù)量比順序選刀的刀具可以少一些，刀庫(kù)也相應(yīng)的小一些。 返回 上一頁(yè) 刀庫(kù) ? 刀庫(kù)是自動(dòng)換刀裝置的主要部件，其容量、布局以及具體結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有很大的影響。刀庫(kù)中的刀具的定位機(jī)構(gòu)是用來(lái)保證要倒換的每一把刀具或刀套都能準(zhǔn)確地停在換刀位置上。采用電動(dòng)機(jī)或液壓系統(tǒng)為刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。根據(jù)刀庫(kù)所需要的容量和取刀的方式，可以將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成多種形式。 ? 刀庫(kù)的類型 ? 刀庫(kù)的功能是儲(chǔ)存加工工序所需要的各種刀具，并按程序指令把將要用的刀具準(zhǔn)確地送到換刀位置，并接受從主軸送來(lái)的已用刀具。刀庫(kù)的儲(chǔ)存量一般在 8~64把范圍內(nèi)，多的可達(dá) 100~200把。 ? 1. 鼓（盤）式刀庫(kù) ? 在盤式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)中，刀具可以沿主軸軸向、徑向、斜向安放，刀具軸向安裝的結(jié)構(gòu)最為緊湊。但為了換刀時(shí)刀具與主軸同向，有的刀庫(kù)中的刀具需在換刀位置作 900翻轉(zhuǎn)。 下一頁(yè) 返回 刀庫(kù) ? 在恨庫(kù)容量較大時(shí)，為在存取方便的同時(shí)保持結(jié)構(gòu)緊湊，可采取彈倉(cāng)式結(jié)構(gòu)，目前大量的刀庫(kù)安裝在機(jī)床立柱的頂面或側(cè)面。在刀庫(kù)容量較大時(shí)，也有安裝在單獨(dú)的地基上，以隔離刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)造成的振動(dòng)。 ? 盤式刀庫(kù)的刀具軸線與鼓軸線平等刀具環(huán)行排列，分徑向、軸向兩種取刀方式，其刀座結(jié)構(gòu)不同。這種鼓式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單應(yīng)用較多，適用于刀庫(kù)容量較小的情況。為增加刀庫(kù)空間利用率，可采用雙環(huán)或多環(huán)排列刀具的形式。但鼓直徑增大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就增加，選刀時(shí)間也較長(zhǎng)。如 圖 46（ a） 、 （ b）所示為鼓式刀庫(kù)。 返回 上一頁(yè) 下一頁(yè) 刀庫(kù) ? 2. 鏈?zhǔn)降稁?kù) ? 如 圖 47所示為鏈?zhǔn)降稁?kù)，通常刀具容量比盤式的要大，結(jié)構(gòu)也比較靈活和緊湊，常為軸向換刀。鏈環(huán)可根據(jù)機(jī)床的布局配置成各種形狀，也可將換刀位置刀座突出以利于換刀。另外還可以采用加長(zhǎng)鏈帶方式加大刀庫(kù)的容量，也可采用鏈帶折疊加繞的方式提高空間利用率，在要求刀具容量很大時(shí)還可以采用多條鏈帶結(jié)構(gòu)。 ? 3. 格子盒式刀庫(kù) ? （ 1）固定型格子盒式刀庫(kù) ? 刀具分幾排直線排列，由縱橫向移動(dòng)的取刀機(jī)械手完成選刀運(yùn)動(dòng)，將選取的刀具送到固定的換刀位置刀座上，由換刀機(jī)械手交換刀具。由于刀具排列密集，空間利用率高，刀庫(kù)容量大。 返回 上一頁(yè) 下一頁(yè) 刀庫(kù) ? （ 2）非固定型格子盒式刀庫(kù) ? 可換主軸箱的加工中心刀庫(kù)由多個(gè)刀匣組成，可直線運(yùn)動(dòng)，刀匣可以從刀庫(kù)中垂直提出。 ? 刀庫(kù)的容量 ? 刀庫(kù)的容量首先要考慮加工工藝的分析的需要。一般情況下，并不是刀庫(kù)中的刀具越多越好，太大的容量會(huì)增加刀庫(kù)的尺寸和占地面
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