數控技術結構2(編輯修改稿)
2024-08-28 15:06 本頁面
【文章內容簡介】 式加工中心機床 ， 要根據工藝范圍和機床特點 ， 確定刀庫容量和自動換刀裝置類型 用機械手配合刀庫進行換刀 刀庫只有選刀運動，機械手進行換刀運動，刀庫容量大 回轉刀架 回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置，常用于數控車床。根據不同的加工對象，它可以設計成四方刀架、六角刀架等多種形式。 回轉刀架可在回轉軸徑向和軸向安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過回轉刀架的轉位實現換刀。 回轉刀架的工位數最多可達 20余個，但最常用的是 12和 16工位 4種。 自動換刀裝置 轉塔頭 使用旋轉刀具的數控機床采用轉塔頭轉位更換主軸頭。這種機床的主軸頭就是轉塔頭，在轉塔的各主軸頭上，根據加工的工序預先安裝所用刀具，轉塔依次轉位，就可以實現自動換刀。 主軸頭有臥式和立式兩種，工作時只有位于加工位置的主軸頭才與主運動接通，而其他處于不加工位置的主軸都與主運動脫開。 轉塔主軸頭換刀通常只適用于工序較少，精度要求不太高的零件在數控機床上加工。 自動換刀裝置 刀庫式自動換刀裝置 刀庫式自動換刀裝置由 刀庫 和 刀具交換機構 組成，它是多工序數控機床上應用最廣泛的換刀方法。刀庫是用來存儲加工刀具及輔助工具的地方。加工時調用所需的刀具，一個加工操作完成后調回刀具。 刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。刀庫存儲刀具量在 20～ 40把范圍的居多，少于 10把刀或超過 60把刀的不常采用。 自動換刀裝置 刀庫類型 盤式刀庫 鏈式刀庫 鼓輪彈倉式刀庫 格子箱式刀庫 刀庫 盤式刀庫 結構簡單，應用較多，但由于刀具環(huán)形排列，空間利用率低，因此刀具在盤中多采用雙環(huán)或多環(huán)排列，以增加空間利用率。但這樣做會使刀庫的外徑過大，轉動慣量過大，選刀時間過長，因此盤式刀庫一般用于刀具較少的刀庫。 刀具的存儲量一般為 15～ 40把。 刀庫 盤式刀庫 以下刀庫結構簡單緊湊，取刀方便，應用廣泛。 軸向 徑向 斜向 刀具可作 90176。 翻轉 為適應機床主軸電布局，刀庫上刀具軸線相對于刀庫軸線可以按不同方向配置，如軸向、徑向和斜向。 采用此結構可簡化取刀動作。 刀庫 盤式刀庫 刀庫 鏈式刀庫 結構緊湊，刀庫容量較大，鏈環(huán)的形狀可以根據機床的布局制成各種形狀，也可將換刀位突出以便于換刀。當鏈式刀庫需要增加刀具數量時，只需增加鏈條的長度即可。在一定范圍內，不用改變線速度和慣量。 一般當刀具數量在 30～ 120把時，多采用鏈式刀庫。 刀庫 鏈式刀庫 刀庫 鼓輪彈倉式刀庫 此刀庫結構十分緊湊，在相同的空間內，它的刀庫容量最大，但選刀和取刀的動作較復雜。 為刀具呈軸向布置的多層鼓輪式刀庫，刀庫容量大，需徑向裝、取刀。 刀庫 格子箱式刀庫 密集形的鼓輪彈倉式或格子式刀庫，雖然占地面積小，結構緊湊，在相同的空間內可容納的刀具數目較多，但是由于它的選刀和取刀動作復雜，現在已很少用于單機加工中心，多用 于柔性制造系統(tǒng)（ FMS）的集中供刀系統(tǒng)。 單面格子箱式刀庫 多面格子箱式刀庫 刀庫 刀具交換裝置 刀具交換裝置 :數控機床的自動換刀裝置中 ， 實現刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置 。 刀具的交換方式和它們的具體結構對機床的生產率和工作可靠性有著直接的影響 。 刀具的交換裝置通常有： 1) 利用刀庫與機床主軸的相對運動實現刀具交換的裝置 2) 采用機械手的刀具交換裝置 利用刀庫與機床主軸的相對運動實現刀具交換的裝置 此裝置在換刀時必須首先將用過的刀具送回刀庫 ， 然后再從刀庫中取出新刀具 ， 這 2個動作不可能同時進行 ， 因此換刀時間較長 。 此刀具交換裝置要求把刀庫安置在主軸箱可以運動到的位置 ， 或者是整個刀庫或某一刀位移動到主軸箱可達到的位置 。 刀庫中刀具指向與主軸上裝刀后刀具指向必須一致 。 優(yōu)點 是結構簡單，換刀可靠。 缺點 是刀庫容量不大，換刀時間長。適合于中小型加工中心采用。 采用機械手的刀具交換裝置 此裝置是由刀庫、 機械手 （有的還有運刀裝置）結合共同完成自動刀具交換。因為機械手換刀有很大的靈活性，而且可以減少換刀時間，所以應用得最為廣泛。由于有機械手的刀具交換裝置所涉及到得刀庫位置和機械手的換刀動作不同時，其換刀的過程也不盡相同。 常見機械手的形式 單臂單爪回轉式機械手 單臂雙爪回轉式機械手 雙臂回轉式機械手 機械手的手臂可回轉不同角度來進行自動換刀，手臂上一個卡爪要執(zhí)行刀庫或主軸上的裝卸刀。換刀時間較長。 機械手的手臂上有 2個卡爪，其中一個卡爪從主軸取下“舊刀”送回刀庫，另一卡爪則由刀庫取出“新刀”送到主軸。換刀時間比單爪機械手短。 機械手的兩臂上各有 1個卡爪， 2個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，回轉 180176。 后又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。換刀時間較前兩種單臂機械手均短，是最常用的一種形式。 常見機械手的形式 雙機械手 雙臂往復交叉式機械手 雙臂端面夾緊式機械手 此種機械手相當于 2個單臂單爪機械手，互相配合起來進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下“舊刀”送回刀庫；另一個機械手由刀庫里取出“新刀”裝入機床主軸。 此種機械手的兩手臂可以往復運動并交叉成一定的角度。一個手臂從主軸上取下“舊刀”送回刀庫；另一個手臂由刀庫里取出“新刀”裝入機床主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉軸回轉，以實現刀庫與主軸間的運刀工作。 此種機械手只是在夾緊部位上與前幾種不同。前幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面以抓取刀具，這種機械手則夾緊刀柄的兩個端面。 數據的輸入 /輸出 手動輸入 存儲介質 輸出裝置 數據的傳輸 直接數控 Direct Numerical Control
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