⑴ 什麼是自動換刀裝置
一、自動換刀裝置的形式
自動換刀裝置是數控機床的重要執行機構,它的形式多種多樣,目前常見的有以下幾種:
1.回轉刀架換刀;
2.排式刀架換刀;
3.更換主軸頭換刀;
4.帶刀庫的自動換刀系統
在這里我對數控機床常見的這幾種換刀系統逐一介紹,首先介紹一下回轉刀架換刀系統。
二、回轉刀架
數控機床使用的回轉刀架是比較簡單的自動換刀裝置,常用的類型有四方刀架、六角刀架,即在其上裝有四把、六把或更多的刀具。
回轉刀架必須具有良好的強度和剛度,以承受粗加工的切削力:同時要保證回轉刀架在每次轉位的重復定位精度。下面我們結合一台四工位的四方刀架了解一下其換刀過程及原理。並結合換刀原理分析一下四方刀架的常見故障現象及原因。常見機床四方刀架如圖一(左)。
圖一數控機床刀架或刀庫是由機床PLC來進行控制,對於普通的四工位刀架來說,控制比較簡單,一般用於普通的車床。我們分析車床刀架的控制原理其實就是指刀架的整個換刀過程,刀架的換刀過程其實是通過PLC對控制刀架的所有I/O信號進行邏輯處理及計算。實現刀架的順序控制。另外為了保證換刀能夠正確進行,系統一般還要設置一些相應的系統參數來對換刀過程進行調整。下面我們分析PLC控制下的換刀過程。在分析之前,我們首先了解刀架控制的電氣部分。刀架電氣控制部分如圖二所示。圖二中的a是刀架控制的強電部分,主要是控制刀架電機的正轉和反轉,來控制刀架的正轉和反轉;圖b是刀架控制的交流控制迴路,主要是控制兩個交流接觸器的導通和關閉來實現a中的強電控制;圖c部分是刀架控制的繼電器控制迴路及PLC的輸入及輸出迴路,整個過程的控制最終是由這個模塊來完成的。 圖中各器件的作用如下:
序號 名稱 含義
1 M2 刀架電動機
2 QF3 刀架電動機帶過載保護的電源空開
3 KM5、KM6 刀架電動機正、反轉控制交流接觸器
4 KA1 由急停控制的中間繼電器
5 KA6、KA7 刀架電動機正、反轉控制中間繼電器
6 S1~S4 刀位檢測霍爾開關
7 SB11 手動刀位選擇按鈕
8 SB12 手動換刀啟動按鈕
9 RC3 三相滅弧器
10 RC9、RC10 單相滅弧器
自動刀架控制涉及到的I/O信號如下:
PLC輸入信號:
X2.7:刀架電動機過熱報警輸入;
X3.0~X3.3:1~4號刀到位信號輸入;
X30.6:手動刀位選擇按鈕信號輸入;
X30.7:手動換刀啟動按鈕信號輸入;
PLC輸出信號:
Y0.6:刀架正轉繼電器控制輸出;
Y0.7:刀架反轉繼電器控制輸出。
我們現在已經清楚了刀架控制的I/O信號,下面我們結合這些信號來分析一下換刀過程,刀架換刀有兩種模式,一種是手動換刀,一種是通過T指令進行自動換刀。我們以手動狀態為例,介紹一下換刀過程及常見故障。
1、首先我們將機床調至手動狀態,通過刀位選擇按鍵進行目的刀位選擇,有的系統是利用波段開關的形式進行實現,有的系統是利用記數的形式來實現,比如說通過檢測刀位選擇信號(X30.6)的狀態,如果按下刀位選擇按鍵,X30.6的狀態應該會改變一次,計數器的數值會發生改變,系統選擇的目的刀具也會發生相應的改變。
2、選擇目的刀具完成以後,下面就是將機床刀架的當前刀位轉換到目的刀位。我們按下刀位轉換按鍵X30.7以後。這時系統PLC輸出一個刀架正轉信號Y0.6,KA6吸合;KM5吸合,這時刀架電機開始正向旋轉,刀架開始正轉。
3、刀架在正向旋轉的過程中不停的對刀位輸入信號進行檢測,如圖3所示,每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關。各刀具按順序依次經過發磁體位置產生相應的刀位信號。當產生的刀位信號和目的刀位寄存器中的刀位相一致的時候,PLC認為所選刀具已經到位。
圖34、刀具到位以後,刀架仍繼續正向旋轉一段時間,然後停止正向旋轉(Y0.6停止輸出),延時一段時間以後,刀架反轉控制信號Y0.7有效,此時刀架開始反轉,反轉過程其實就是刀架鎖緊的過程,此過程延續一段時間,直到刀架鎖緊到位,但反轉時間不宜過長或過短。過長就有可能燒壞電機或造成電機過熱空開跳閘,時間過短有可能造成刀架不能夠鎖緊。刀架鎖緊以後,整個換刀過程結束。
安全互鎖
1、架電動機長時間旋轉,而檢測不到刀位信號,則認為刀架出現故障,立即停止刀架電動機,以防止將其損壞並報警提示;
2、刀架電動機過熱報警時,停止換刀過程,並禁止自動加工;
我們現在已經對此種刀架的換刀原理有所了解,那麼對於此種刀架在工作過程中常見的一些故障我們應該很容易分析出他的原因。常見的故障現象如下:
故障現象一:選擇了目標刀位,按下刀位轉換按鈕以後,電動刀架不轉;
故障現象二:選擇了目標刀位,按下刀位轉換按鈕以後,電動刀架轉個不停;
我們現在就以這兩種比較典型的故障現象來分析一下故障原因,希望大家有所收獲,比如故障現象一;這是比較常見的一種故障現象,出現此現象後我們應該利用怎樣的方法才能夠比較容易去解決。
從上面的敘述中我們已經了解了換刀的整個過程, 如圖四,如果刀架不動,我們應該怎麼樣去檢修呢?
1、首先我們可以利用現象比較明顯,比較容易觀察到的地方來進行判斷,在這里我們可以把接觸器作為一個特殊點,以接觸器為分界點,作出一個初步判斷,可以觀察一下接觸器是否動作,如果接觸器動作我們可以聽到接觸器吸合的聲音,相反則聽不到。
2、接觸器吸合的情況下,我們可以判斷出換刀過程中的① ④沒有問題。那麼問題應該在⑤ 或 ⑥上,具體原因如下:
1)電機電源缺相或電壓過低;
2)接觸器主觸點被燒壞或接觸不良;
3)刀架電機電源相序錯,造成電機旋轉方向發生改變,刀架選刀的過程變成刀架鎖緊的過程;
4)電機被燒壞;
5)刀架鎖得太緊或被機械卡死等。
3、接觸器在沒有吸合的情況下,我們可以判斷出故障原因有可能出在①⑤這幾步上,具體分析過程如下:
1)KM5沒有吸合的情況下,觀察KA6是否吸合,如果KA6已經動作,那麼可以測量一下KM5線圈有沒有燒壞,控制電纜有沒有斷線,KA6的觸點接觸是否良好。
2)如果KA6沒有動作,可以通過觀察PLC的輸入輸出寄存器的狀態來確定刀架正轉信號Y0.6是否有輸出,如果有輸出,可以檢測一下繼電器KA6線圈是否被燒壞,PLC輸出板是否有問題,系統PLC到KA6的連線是否有問題。如果沒有輸出,則檢查一下是否PLC編寫有誤,是否有些換刀條件沒有滿足。
⑵ 數控機床的自動換刀裝置有哪些形式
各類數控機床的自動換刀裝置的結構取決於機床的形式、工藝范圍以及刀具的種類和數量等,主要可以分為以下幾種形式
①回轉刀架換刀
數控機床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置,根據加工對象的不同,可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式,分別安裝著四把、六把或更多的刀具,並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架的結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力,由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置,而加工工程中對刀尖位置一般不進行人工調整,因此更有必要選擇可靠地定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度
回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,他的動作分為四個步驟:刀架抬起。刀架轉位。刀架壓緊。轉位油缸復位
回轉刀架除了採用液壓缸驅動轉位和定位銷定位以外,還可以採用電機/馬氏機構轉位和鼠齒定位,以及其他轉位和定位機構。
②更換主軸頭換刀
在帶有旋轉刀具的數控機床中,更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式,主軸頭通常有卧式和立式兩種,而且常用磚塔的轉位來更換主軸頭,以實現自動換刀,在磚塔的各個主軸頭上,預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具,當發出換刀指令時,各主軸頭依次的轉到加工位置,並接通主運動,使相應的主軸帶動刀具旋轉,而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。
由於空間位置的限制,主軸部件的結構不可能設計的十分堅實,因為影響了主軸系統的剛度,為了保證主軸的剛度,主軸的數目必須加以限制,否則將會使結構尺寸大為增加。磚塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作,從而提高了換刀的可能性,並顯著的縮短了換刀時間,但由於結構上的原因,磚塔主軸頭通常只適用於工序較少,精度要求不太敢的數控機床,如數控鑽床等。
③帶刀庫的自動換刀系統
帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換裝置如機械手等組成,目前他是多工序數控機床上應用最為廣泛的換刀方法
整個換刀過程較為復雜,首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上,在機外進行尺寸育調整之後,按一定的方式放入刀庫,換刀時先在到庫中進行選刀,並由刀具交換裝置分別動刀庫和主軸上取出刀具,在進行刀具交換之後,將新道具裝入主軸,把就刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量,它既可安裝在主軸箱的側面或上方,也可作為單獨部件安裝的機床以外,並有搬運裝置運動刀具。
帶刀庫的自動換到數控機床主軸箱與磚塔主軸頭相比較,由於主軸箱內只有一個主軸,設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度,因而能夠滿足精密加工的要求,另外刀庫可以存放數量很大的刀具,因為能夠進行復雜零件的多工序加工,這樣就明顯的提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽、銑、鏜床。但這種換刀方式的整個過程動作較多,換刀時間長,系統較為復雜,降低了工作可靠性。
⑶ 自動換刀裝置的作用是什麼 自動換刀裝置的作用簡述
自動換刀裝置的作用如下;
1、縮短非切削時間,提高生產率,可使非切削時間減少到20%~30%;
2、「工序集中」,擴大數掘好哪控機床工藝范圍,減少設備佔地面積;
3、提高加工精度。
自動換刀裝置是儲備一定數量的刀具並完成刀判碼具的自動交襪薯換功能的裝置。
⑷ 誰了解自動換刀電主軸相關知識,有相關鏈接或者推薦書籍也好,麻煩了各位高手啊
[編輯本段]快速自動換刀技術的產生背景高速加工中心是高速機床的典型產品,高速功能部件如電主軸、高速絲杠和直線電動機的發展應用極大地提高了切削效率。為了配合機床的高效率,作為加工中心的重要部件之一的自動換刀裝置(ATC)的高速化也相應成為高速加工中心的重要技術內容。
隨著切削速度的提高,切削時間的不斷縮短,對換刀時間的要求也在逐步提高,換刀的速度已成為高水平加工中心的一項重要指標。
由於加工中心的自動換刀要求可靠准確,而且結構相對比較復雜,提高換刀速度技術難度大。目前國外機床先進企業生產的高速加工中心為了適應高速加工,大都配備了快速自動換刀裝置,很多採用了新技術、新方法。本文將介紹一些提高換刀速度的技術方法和國外先進高速加工中心的快速自動換刀技術,希望對我國高速加工中心的發展有些幫助。 [編輯本段]快速自動換刀技術的基本內容快速自動換刀技術是以減少輔助加工時間為主要目的,綜合考慮機床的各方面因素,在盡可能短的時間內完成刀具交換的技術方法。該技術包括刀庫的設置、換刀方式、換刀執行機構和適應高速機床的結構特點等。
(1)換刀速度指標
衡量換刀速度的方法主要有三種:①刀到刀換刀時間:②切削到切削換刀時間:③切屑到切屑換刀時間。由於切屑到切屑換刀時間基本上就是加工中心兩次切削之間的時間,反映了加工中心換刀所佔用的輔助時間,因此切屑到切屑換刀時間應是衡量加工中心效率高低的最直接指標。而刀到刀換刀時間則主要反映自動換刀裝置本身性能的好壞,更適合作為機床自動換刀裝置的性能指標。這兩種方法通常用來評價換刀速度。至於換刀時間多少才是高速機床的快速自動換刀裝置並沒有確定的指標,在技術條件可能的情況下,應盡可能提高換刀速度。
(2)提高換刀速度的基本原則
加工中心自動刀具交換的基本出發點是在多種刀具參與的加工過程中,通過自動換刀,減少輔助加工時間。在高速加工中心上,由於切削速度的大幅度提高,自動換刀裝置和刀庫的配置要考慮盡可能縮短換刀時間,從而和高速切削的機床相配合。
加工中心的換刀裝置通常由刀庫和刀具交換機構組成,常用的有機械手式和無機械手式等方式。刀庫的形式和擺放位置也不一樣。為了適合高速運動的需要,高速加工中心在結構上已和傳統的加工中心不同,以刀具運動進給為主,減小運動件的質量已成為高速加工中心設計的主流。因此,設計換刀裝置時,要充分考慮到高速機床的新結構特徵。
在設置高速加工中心上的換刀裝置時,時間並不是唯一的考慮因素。首先,應在換刀動作準確、可靠的基礎上提高換刀速度。特別是ATC是加工中心功能部件中故障率相對比較高的部分,這一點尤其重要:其次,要根據應用對象和性能價格比選配ATC。在換刀時間對生產過程影響大的應用場合,要盡可能提高換刀速度。例如,在汽車等生產線上,換刀時間和換刀次數要計入零件生產節拍。而在另外一些地方,如模具型腔加工,換刀速度的選擇就可以放寬一些。 [編輯本段]提高換刀速度的主要技術方法適合於高速加工中心的快速自動換刀技術主要有以下幾個方面:
在傳統的自動換刀裝置的基礎上提高動作速度,或採用動作速度更快的機構和驅動元件。例如,機械凸輪結構的換刀速度要大大高於液壓和氣動結構。日本SODIC公司生產的MC450立式加工中心的機械凸輪結構的快速換刀裝置,刀到刀換刀時間只有0.6s。
根據高速機床新的結構特點設計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如,傳統的立式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側:而高速加工中心則多為立柱移動的進給方式,為減輕運動件質量,刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。
採用新方法進行刀具快速交換。不用刀庫和機械手方式,而改用其它方式換刀。例如不用換刀,用換主軸的方法。
利用新開發的加工中心的主軸部件可作6自由度高速運動這一特點,讓主軸直接參與換刀過程,不僅可使刀庫配置位置靈活,而且可減少刀庫運動的自由度,顯著簡化刀庫和換刀裝置的結構。
適合於高速加工中心的刀柄。HSK刀柄質量輕,拔插刀行程短,可以使自動換刀裝置的速度提高。快速自動換刀裝置採用HSK空心短錐柄刀是發展的趨勢。 [編輯本段]快速換刀的一些結構方法除了在傳統換刀裝置的基礎上提高動作速度外,還出現了一些新方法和新結構換刀裝置。
(1)多主軸換刀
這種機床沒有傳統的刀庫和換刀裝置,而是採用多個主軸並排固定在主軸架上,一般為3~18個。每個主軸由各自的電動機直接驅動,並且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換,而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸,實現換刀並立即加工。這個移動時間就是換刀時間,而且非常短。由夾具快速移動完成換刀,省去了復雜的換刀機構。奧地利ANGERG公司生產的這種結構的機床,實現了切屑到切屑換刀時間僅為0.4s。是目前世界上切屑到切屑換刀時間最短的機床。這種結構的機床和通常的加工中心結構已大不相同。不僅可以用於需要快速換刀的加工,而且可以多軸同時加工,適合在高效率生產線上使用。
(2)雙主軸換刀
加工中心有兩個工作主軸,但不是同時用於切削加工。一個主軸用於加工,另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時,加工的主軸迅速退出,換好刀具的主軸立即進入加工。由於兩個過程可以同時進行,換刀時間實際就是已經裝好刀具的兩個主軸的換位時間,使輔助時間減到最少,即機床切屑到切屑換刀時間達到最短。由於有兩個主軸,這種機床的刀庫和換刀機械手可以是一套,也可以是兩套。如德國Alfing-Kessler公司生產的加工中心採用雙主軸系統,使用一套刀庫和換刀機械手。而德國Hornsberg-Lamb公司生產的HSC-500、HSC-630、HFC-630加工中心有兩個主軸和兩套換刀系統。兩個主軸可以用1.0~1.5s的時間移動到加工位置並啟動加速到加工的最大速度。具體的交換時間取決於機床的尺寸。
(3)刀庫布置在主軸周圍的轉塔方式
這種方式,刀庫本身就相當於機械手,即通過刀庫拔插刀並採用順序換刀,使機床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現任意換刀,則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等,最遠的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此,這種方式作為高速自動換刀裝置只能採用順序選刀的方式。
(4)多機械手方式
同樣,刀庫布置在主軸的周圍,但採用每把刀有一個機械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失,並可以採用任意選刀的方式。德國CHIRON公司生產的這種結構的機床,實現了切屑到切屑換刀時間僅為1.5s,是目前世界上單主軸機床切屑到切屑換刀時間最短的加工中心。 [編輯本段]行業動態國內外一些技術先進的機床製造公司開發出了多種採用不同技術的具有快速換刀裝置的高速加工中心,一個很重要的特點是換刀技術的多樣化,其目的都是努力縮短刀具交換時間。下表所列是切屑到切屑換刀時間小於4s的高速加工中心。
金屬切削機床的高速化已成為機床發展的重要方向之一,因此,快速換刀技術已經成為高速加工中心技術的重要組成部分。新技術和新方法在不斷地出現和改進,其目的只有一個,即在准確可靠的基礎上,縮短換刀時間,全面提高高速加工中心的切削效率。我國的高速機床製造業應該及時學習和盡快掌握先進的技術方法,不斷提高國產高速加工中心的製造水平。
http://ke..com/view/1649161.htm
⑸ 國內外有哪些著名的數控機床和加工中心品牌
國內外著名的數控機床和加工中心品牌有:
1、國外:
日本牧野(Makino)、馬扎克(Mazak)、澳科瑪(OKUMA)、新瀉鐵工(NIGATA)、新日本工機(SNK)、光陽機械工業(KOYO)、現代重工(Hyunday)、大宇機床(Deawoo)、森精機(MORISEIKI)、邁科群(Mectron)。
2、國內:
桂林機床、雲南機床、北京第二機床廠、北京第三機床廠、天津第一機床廠、沈陽第一機床廠、濟南第一機床廠、青海第一機床廠、常州機床總廠、縱橫國際(原南通機床)、大河機床廠、寶雞機床廠、桂林第二機床廠、萬佳機床工具有限公司、天津德聯機床服務有限公司。
第一台加工中心是1958年由美國頌棚卡尼-特雷克公司首先研製成功的。它在數控卧式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置,從而實現了工件一次裝夾後即可進行銑削、鑽削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。
加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的芹斗多功能數控機床。工件在加工中心上經一次裝夾後,能對兩個以上的表面完成多種工序的加工,並且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率大大提高。
(5)國內外自動換刀裝置擴展閱讀:
數控機床是數字控制機床()的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。
該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。
數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典嫌櫻磨型的機電一體化產品。
網路-數控機床
⑹ 自動換刀裝置的常見形式有哪些它們主要區別是什麼各有何優缺點
1、回轉刀架換刀數控來雕刻機上使用的回自轉刀架是一種最簡單的自動換刀系統,根據不同加工對象,可以設計成四方刀架和六角刀架多種形式,回轉刀架上分別安裝多把,並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力。由於切削加工精度在很大程度上取決於刀尖裝置,於對於數控雕刻機來說,加工過程中刀尖位置不進行人工調整。因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度。回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,分為刀架抬起、刀架轉位、刀架壓緊和轉位油缸復位四個流程。
⑺ 數控機床的自動換刀裝置都有哪些方式
1、刀具交換方式
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稱為刀具交換裝置。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。
刀具的交換方式很多,一般可分為以下兩大類。
(一)無機械手換刀
無機械手換刀,是由刀庫和機床主軸的相對運動實現的刀具交換。換刀時,必須首先將用過的刀具送回刀庫,然後再從刀庫中取出新刀具,這兩個動作不可能同時進行,因此,換刀時間長。所示的數控立式鏜銑床就是採用這種換刀方式的實例。它的選刀和換刀由三個坐標軸的數控定位系統來完成,因此每交換一次刀具,工作台和主軸箱就必須沿著三個坐標軸作兩次來回運動,因而增加了換刀時間。另外,由於刀庫置於工作台上,減少了工作台的有效使用面積。
(二)機械手換刀
由於刀庫及刀具交換方式的不同,換刀機械手也有多種形式。因為機械手換刀有很大的靈活性,而且還可以減少換刀時間,應用最為廣泛。
在各種類型的機械手中,雙臂機械手全面地體現了以上優點,為了防止刀具掉落,各機械手的活動爪都必須帶有自鎖結構。雙臂回轉機械手的動作比較簡單,而且能夠同時抓取和裝卸機床主軸和刀庫中的刀具,因此換刀時間可以進一步縮短。雙臂回轉機械手,雖不是同時抓取主軸和刀庫中的刀具,但是換刀准備時間及將刀具送回刀庫的時間(圖中實線所示位置)與機械加工時間重合,因而換刀(圖中雙點劃線所示位置)時間較短。
2、機械手形式
在自動換刀數控機床中,機械手的形式也是多種多樣,常見的有以下幾種形式。
1、單臂單爪回轉式機械手
這種機械手的手臂可以回轉不同的角度來進行自動換刀,其手臂上只有一個卡爪,不論在刀庫上或是在主軸上,均靠這個卡爪來裝刀及卸刀,因此換刀時間較長。
2、單臂雙爪回轉式機械手
這種機械手的手臂上有兩個卡爪,兩個卡爪有所分工。一個卡爪只執行從主軸上取下「舊刀」送回刀庫的任務,另一個卡爪則執行由刀庫取出「新刀」送到主軸的任務。其換刀時間較上述單爪回轉式機械手要少。
3、雙臂回轉式機械手
這種機械手的兩臂上各有一個卡爪,兩個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具,回轉180°後又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。這種機械手換刀時間較以上兩種單臂機械手均短,是最常用的一種形式。
4、雙機械手
這種機械手相當於兩個單臂單爪機械手,它們互相配合進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下「舊刀」送回刀庫,另一個由刀庫中取出「新刀」裝入機床主軸。
5、雙臂往復交叉式機械手
這種機械手的兩手臂可以往復運動,並交叉成一定的角度。一個手臂從主軸上取下「舊刀」送回刀庫,另一個手臂由刀庫中取出「新刀」裝入主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉軸回轉,以實現由刀庫與主軸間的運刀工作。
6、雙臂端面夾緊式機械手
這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來抓取刀具,這種機械手則是靠夾緊刀柄的兩個端面來抓取的。
3、機械手夾持結構
在換刀過程中,由於機械手抓住刀柄要作快速回轉,要作拔、插刀具的動作,還要保證刀柄鍵槽的角度位置對准主軸上的驅動鍵。因此,機械手的夾持部分要十分可靠,並保證有適當的夾緊力,其活動爪要有鎖緊裝置,以防止刀具在換刀過程中轉動脫落。機械手夾持刀具的方法有以下兩種。
(一)柄式夾持
柄式夾持,也稱軸向夾持或V形槽夾持。其刀柄前端有V形槽,供機械手夾持用,目前我國數控機床較多採用這種夾持方式。機械手手掌結構示意圖。它由固定爪及活動爪組成,活動爪可繞軸回轉,其一端在彈簧柱塞的作用下,支靠在擋銷上,調整螺釘以保持手掌適當的夾緊力,鎖緊銷使活動爪牢固地夾持刀柄,防止刀具在交換過程中松脫。鎖緊銷還可軸向移動,使活動爪放鬆,以便杈刀從刀柄V形槽中退出。
(二)法蘭盤式夾持
法蘭盤式夾持,也稱徑向夾持或碟式夾持。刀柄的前端有供機械手夾持的法蘭盤。採用法蘭盤式夾持的優點是:當採用中間搬運裝置時,可以很方便從一個機械手過渡到另一個輔助機械手上去。對於法蘭盤式夾持方式,其換刀動作較多,不如柄式夾持方式應用廣泛。
4、自動換刀動作順序
由於自動換刀裝置的布局結構多種多樣,其換刀過程動作順序會不盡相同。下面分別以常見的雙臂往復交叉式機械手和鉤刀機械手為例用動作分圖加以說明。
(一)雙臂往復交叉式機械手的換刀過程
(1)開始換刀前狀態。主軸正用T05號刀具進行加工,裝刀機械手已抓住下一工步需用的T09號刀具,機械手架處於最高位置,為換刀做好了准備;
(2)上一工步結束,機床立柱後退,主軸箱上升,使主軸處於換刀位置。接著下一工步開始,其第一個指令是換刀,機械手架回轉180o轉向主軸。
(3)卸刀機械手前伸,抓住主軸上已用過的T05號刀具。
(4)機械手架由滑座帶動,沿刀具軸線前移,將T05號刀具從主軸上拔出。
(5)卸刀機械手縮回原位。
(6)裝刀機械手前伸,使T09號刀具對准主軸。
(7)機械手架後移,將T09號刀具插入主軸。
(8)裝刀機械手縮回原位。
(9)機械手架回轉180o,使裝刀、卸刀機械手轉向刀庫。
(10)機械手架由橫梁帶動下降,找第二排刀套鏈,卸刀機械手將T05號刀具插回P05號刀套中。
(11)刀套鏈轉動把在下一個工步需用的T46號刀具送到換刀位置,機械手一降,找第三排刀鏈,由裝刀機械手將T46號刀具取出。
(12)刀套鏈反轉,把P09號刀套送到換刀位置,同時機械手架上升至最高位置,為再下一工步的換刀做好准備。
(二)鉤刀機械手的換刀過程
作為最常用的一種換刀形式,換刀一次所需的基本動作如下。
1)抓刀。手臂旋轉90?,同時抓住刀庫和主軸上的刀具。
(2)拔刀。主軸夾頭松開刀具,機械手同時將刀庫和主軸上的刀具拔出。
(3)換刀。手臂旋轉180?,新舊刀具更換。
(4)插刀。機械手同時將新舊刀具分別插入主軸和刀庫,然後主軸夾頭夾緊刀具;
(5)復位。轉動手臂,回到原始位置。
⑻ 數控機床自動換刀裝置的分類和特點及具體應用
數控機床自動換刀裝置分為轉塔式和刀庫式
轉塔式分為回轉刀架和轉塔頭
刀庫式分為版刀庫與主軸之間直接權換刀、用機械手配合刀庫進行換刀和(用機械手、運輸裝置配合刀庫進行換刀)三種
回轉刀架多為順序換刀,換刀時間短,結構緊湊,容納刀具較少
用於數控車床、數控車削中心機床
其它的太多了我打字太慢請諒解~~
⑼ 快速自動換刀技術都有哪些結構裝置
除了在傳統換刀裝置的基礎上提高動作速度外,還出現了一些新方法和新結構換刀裝置。
(1)多主軸換刀
這種機床沒有傳統的刀庫和換刀裝置,而是採用多個主軸並排固定在主軸架上,一般為3~18個。每個主軸由各自的電動機直接驅動,並且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換,而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸,實現換刀並立即加工。這個移動時間就是換刀時間,而且非常短。由夾具快速移動完成換刀,省去了復雜的換刀機構。這種結構的機床和通常的加工中心結構已大不相同。不僅可以用於需要快速換刀的加工,而且可以多軸同時加工,適合在高效率生產線上使用。
(2)雙主軸換刀
加工中心有兩個工作主軸,但不是同時用於切削加工。一個主軸用於加工,另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時,加工的主軸迅速退出,換好刀具的主軸立即進入加工。由於兩個過程可以同時進行,換刀時間實際就是已經裝好刀具的兩個主軸的換位時間,使輔助時間減到最少,即機床切屑到切屑換刀時間達到最短。由於有兩個主軸,這種機床的刀庫和換刀機械手可以是一套,也可以是兩套。兩個主軸可以用1.0~1.5s的時間移動到加工位置並啟動加速到加工的最大速度。具體的交換時間取決於機床的尺寸。
(3)刀庫布置在主軸周圍的轉塔方式
這種方式,刀庫本身就相當於機械手,即通過刀庫拔插刀並採用順序換刀,使機床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現任意換刀,則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等,最遠的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此,這種方式作為高速自動換刀裝置只能採用順序選刀的方式。
(4)多機械手方式
同樣,刀庫布置在主軸的周圍,但採用每把刀有一個機械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失,並可以採用任意選刀的方式。
根據高速機床新的結構特點設計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如,傳統的立式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側:而高速加工中心則多為立柱移動的進給方式,為減輕運動件質量,刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。
採用新方法進行刀具快速交換。不用刀庫和機械手方式,而改用其它方式換刀。例如不用換刀,用換主軸的方法。
利用新開發的加工中心的主軸部件可作6自由度高速運動這一特點,讓主軸直接參與換刀過程,不僅可使刀庫配置位置靈活,而且可減少刀庫運動的自由度,顯著簡化刀庫和換刀裝置的結構。
適合於高速加工中心的刀柄。HSK刀柄質量輕,拔插刀行程短,可以使自動換刀裝置的速度提高。快速自動換刀裝置採用HSK空心短錐柄刀是發展的趨勢。
⑽ 自動換刀裝置的刀庫的形式有哪幾種什麼是刀具交換裝置
刀庫有:刀臂式刀庫,斗笠式刀庫,鏈軌式。刀具交換裝置就是刀庫與機床主軸的運動叫刀具交換裝置。