【正文】 但刀庫運動多。 主軸裝刀 133 ?特點： 換刀機械手因具有 靈活性大 、 換刀時間短的 ，所以應用最為廣泛。 刀具的交換方式通常分為 回轉(zhuǎn)刀架 、 通過主軸換刀、利用機械手換刀 。 ? 取刀時，控制系統(tǒng)根據(jù)刀具號在 刀具數(shù)據(jù)表 中 找到該刀具地址 ，按 優(yōu)化原則 轉(zhuǎn)動刀庫，當?shù)稁斓臋z測裝置讀出 地址與取刀地址相一致時 ，刀具便停在換刀位置，等待換刀； 128 ? 若欲將換下的刀具送回刀庫，也不必尋找刀具原位，只要按優(yōu)化原則送到任一空位即可，控制系統(tǒng)將根據(jù)此時換刀位置的地址更新刀具數(shù)據(jù)庫，并記住刀具在刀庫中新的位置地址。 ? 主軸上換來的新刀號及還回刀庫上的刀具號，均在 PLC內(nèi)部相應地存儲單元記憶 。例如圖中的 7個編碼環(huán)，就能夠區(qū)別出 127種刀具（ 271）。換刀時通過編碼識別裝置，根據(jù)換刀指令代碼，在刀庫中尋找所需要的刀具。 121 當?shù)稁烊萘枯^大，布臵得離機床主軸較遠時，就需要安排兩只機械手和刀具運送裝臵來完成新舊刀具的交換工作。 ? 缺點： 同一工件上的 相同刀具不能重復使用 ，因此刀具的數(shù)量增加，降低了刀具和刀庫的利用率， ? 優(yōu)點： 它的 控制以及刀庫的運動 等比較簡單。 固定型格子盒式刀庫 118 方式 按數(shù)控裝置的刀具選擇指令，從刀庫中挑選各工序所需要的刀具的操作稱為 自動選刀 。 鏈式刀庫有單環(huán)鏈式和多環(huán)鏈式等幾種。 ?刀庫的容量、布局以及具體結(jié)構(gòu) 對數(shù)控機床的 總體布局 和 性能 有很大影響。 108 多主軸轉(zhuǎn)塔頭結(jié)構(gòu) 8軸立式轉(zhuǎn)塔頭 10工位車削中心轉(zhuǎn)塔頭 109 特點： ? 主軸轉(zhuǎn)塔頭可看作是一個轉(zhuǎn)塔刀庫，它的結(jié)構(gòu)簡單，換刀時間短，僅為 2s左右。 105 一、換刀裝置的類型和組成 二、刀庫 三、自動化換刀機構(gòu) 1．回轉(zhuǎn)刀架 106 一、換刀裝置的類型和組成 常用的自動換刀裝置有如下幾種形式： ——— (轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置 ) 若干根主軸安裝在一個可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)塔頭上，每根主軸對應裝有一把可以旋轉(zhuǎn)的刀具。 屬于這類工具系統(tǒng)的還有德國的 Komet公司的ABS工具系統(tǒng)，瑞典 Sandvik公司的 Varilock工具系統(tǒng)等。 ? 用途： 用 于刀具裝配中 裝夾不改變 ，或 不宜使用模塊式刀柄 的場合。 91 ? 車削加工的工具系統(tǒng)的組成： 由機床 刀架、 刀夾基座 及其 快換刀夾 和 預調(diào)刀頭 等組成。 不自鎖，換刀比較方便，并且與直柄相比有較高的定心精度和較高的剛性。 ? 方法： 必須要配備一套標準的裝夾機構(gòu)，建立一套標準的 工具系統(tǒng) 。 2） 應選用機夾可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu) 。 ? 在以 自動生產(chǎn)線 為代表的 剛性自動化生產(chǎn) 中，應盡可能 提高刀具的專用化程度 ，以取得最佳的效益?；剞D(zhuǎn)工作臺對于自動換刀多工序的加工中心是必備的部件。 ? 該蝸桿 － 蝸輪副由液壓缸驅(qū)動完成。 如：實現(xiàn)圓柱面上或端面上任意部位的鉆削、銑削、攻絲及非圓柱或圓錐的異形回轉(zhuǎn)表面等加工。 75 76 例 M03 S1000 //主軸以 1000r／ min正轉(zhuǎn) M19 //主軸準停于缺省位臵 M19 S100 //主軸準停轉(zhuǎn)至 100176。 ? 主軸到達準停速度且準停位置到達時 (即磁發(fā)體與磁傳感器對準 ) → 主軸立即減速至某一爬行速度。 71 ? 主軸準?？刂频膶崿F(xiàn)方式 ?機械式準停裝置： 1無觸點開關(guān) 2感應塊 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)信號 → 主電機停轉(zhuǎn)，慣性空轉(zhuǎn) → 延時繼電器延時 ～ → 活塞在電磁閥作用下，將滾輪推入 V型槽，同時行程開關(guān)LS2發(fā)出應答信號 → 準停結(jié)束 → 可以進行換刀等動作。 68 3）、精鏜孔后退刀 (Fine boring) 當加工階梯孔或精鏜孔后退刀時，為防止刀具與小階梯孔碰撞或拉毛已精加工的孔表面，必須先讓刀，再退刀。目前，主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀都已標準化。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。 60 精密聯(lián)軸器連接： 結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高，但主軸的轉(zhuǎn)速和扭矩與電機完全一致，低速性能的改善是其廣泛應用的關(guān)鍵。 58 59 3)．調(diào)速電機直接驅(qū)動主軸傳動 數(shù)控機床 采用 直流或交流主軸伺服電動機 直接驅(qū)動主軸實現(xiàn)無級變速 。 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。 定比傳動多 采用帶（同步齒形帶和三角帶）傳動 ，也有采用齒輪傳動的。 常用的變速操縱方式： 液壓撥叉 電磁離合器 50 例： TND360型數(shù)控車床 作用： 慢速對刀和 手動調(diào)整機床 51 ? 電磁離合器變速 電磁離合器能簡化變速機構(gòu)，便于實現(xiàn)自動化操作，它是通過安裝在傳動軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來改變齒輪的傳動路線， 實現(xiàn)主軸變速的。 為了確保數(shù)控機床主軸低速時有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數(shù)控機床 在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速 ，即解決電機驅(qū)動和主軸傳動功率的匹配問題，使之成為 分段無級變速 。由于數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)采用了可實現(xiàn)無級調(diào)速的電動機， 機械變檔一般又采用液壓缸 推動滑移齒輪實現(xiàn)，因此變速穩(wěn)定可靠。 ： .1 數(shù)控機床主運動系統(tǒng) 47 與普通機床相比較，數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)具有如下特點： (1)采用直流或交流主軸電動機 現(xiàn)代數(shù)控機床的主傳動電動機一般采用 直流或交流主軸電動機 。 圖 1912 組合機床自動線 1－中央操縱臺 2－工件輸送裝置 3－轉(zhuǎn)位臺 4－翻轉(zhuǎn)臺 5－液壓站 6－排屑裝置 44 數(shù)控機床運動系統(tǒng)： ? 主運動系統(tǒng) — 實現(xiàn)機床主軸運動； ? 進給運動系統(tǒng) — 實現(xiàn)機床工作臺的直線運動與轉(zhuǎn)動； ? 換刀運動 — 實現(xiàn)加工中心更換刀具連續(xù)加工所需的運動。 ?組合機床液壓動力滑臺可以實現(xiàn)多種不同的工作循環(huán) ， 其中一種比較典型的工作循環(huán)是： 快進 → 一工進 → 二工進 → 死擋鐵停留 → 快退 → 停止 。近年來，軸類、盤套類、叉類等零件也越來越多地采用組合機床加工。 5) 機床的維護和修理都比較方便。 32 ?組合機床的特點及應用范圍 1. 組合機床的特點 組合機床與 通用機床或一般專用機床 相比，主要有如下 優(yōu)點 ： 1) 設計和制造的周期短。 組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。 28 根據(jù)加工零件形狀及工藝要求，組合機床還需采用少量的專用部件，如根據(jù)工件孔位、孔距、孔數(shù)不同而設計制造的 多軸箱 ，以及根據(jù)工件的具體結(jié)構(gòu)和定位基準不同而設計制造的 夾具 等。 （ 2）支承部件 如底座、立柱等。 26 采用 組合機床 實現(xiàn)單機自動化 組合機床 — 是以 已經(jīng) 系列化 、 標準化 的 通用部件 為基礎，配以 按工件特定形狀和加工工藝 設計的 專用部件和夾具 ，組成的 半自動 或 自動專用機床 。 24 ３）工作循環(huán)： ⑴ 送料和夾料 ⑵ 各刀架順序工作，按加工工藝要求依次加工工件各表面?？蛇M行 車削工作，鉆、擴、鉸孔，攻、套內(nèi)外螺紋以及切斷 等。 16 自動化單機的控制方式及適用范圍 l 特點： 用專門設計制造的 凸輪 或 靠模 控制刀具的運動軌跡，并利用凸輪軸 使多個不同運動能協(xié)同動作 。 兩者的區(qū)別在于： 自動機床 —— 在一個 工作循環(huán)結(jié)束后 ，能 自動卸下 加工完的工件， 裝上 待加工的坯件，并繼續(xù)進行同樣的工作循環(huán)，直至裝在機床上的 一批坯件 加工完為止； 半自動機床 —— 能自動地完成 除上料和卸工件以外 的一切 切削和輔助運動 的機床。 2１ 意義、方法和分類 （半）自動單機 （計算機數(shù)控機床） （柔性制造單元） 自動化加工設備分類 10 167。 制造設備自動化的意義 6 ? 制造設備的