立式加工中心自動換刀裝置的設計

① 加工中心自動換刀裝置的組成部分是什麼

加工中心有是由基礎的數控銑床發展而來，它綜合了數控銑床的所有的特點和功能，與數控銑床不同的是加工中心擁有自動換刀裝置，能實現在加工時自動換刀功能。而數控銑床則沒有自動換刀裝置，不能實現自動換刀功能，這就是數控銑床與加工中心的區別所在。
加工中心自動換刀裝置的組成：
加工中心的自動換刀裝置是由刀庫、機械手臂和驅動機構等部件組成，刀庫是存放著加工時所需要的刀具。刀庫的類型有很多，主要是根據形狀來分類有斗笠式刀庫、圓盤式刀庫和鏈條式刀庫等多種類型的刀庫，這些刀庫的容量幾把到幾百把刀具。在市場上常見加工中心使用的刀庫有斗笠式刀庫和圓盤式刀庫這兩種，而鏈條式刀庫由於價格昂貴所以沒有什麼廠家使用。
加工中心的換刀方式：
1、斗笠式刀庫的換刀方式：
斗笠式刀庫的換刀方式比較簡單，這類刀庫沒有機械手臂，所以不需要使用機械手臂來完成換刀。其刀庫的換刀方式是這樣的：刀庫向主軸移動來實現換刀。此類具有性價比高、維護方便、結構簡單等優點，而缺點就是換刀速度慢。
2、圓盤式刀庫的換刀方式：
圓盤式刀庫的換刀方式比較復雜，主要是由機械手臂來完成換刀動作，由機械手從刀庫取出刀具180°旋轉裝入主軸中完成換刀。此類刀庫具有換刀速度快的優點，其缺點就是結構復雜，維修不便，而且故障率高。
盡管這些刀庫的換刀方式、選刀方式、刀具結構等各不相同，但都是由數控系統來控制的，由電機、氣壓或者液壓和機械手來實現刀具的選擇與交換。

② 加工中心主軸是如何實現刀具的自動裝卸和夾緊的

在帶有刀庫的自動換刀數控機床中，為實現刀具在主軸上的自動裝卸，其主軸必須設計有刀具的自動夾緊機構。自動換刀立式銑鏜床主軸的刀具夾緊機構如圖1所示。刀夾1以錐度為7:24的錐柄在主軸3前端的錐孔中定位，並通過擰緊在錐柄尾部的拉釘2拉緊在錐孔中。夾緊刀夾時，液壓缸上腔接通回油，彈簧11推活塞6上移，處於圖示位置，拉桿4在碟形彈簧5作用下向上移動；由於此時裝在拉桿前端徑向孔中的鋼球12，進入主軸孔中直徑較小的d1處，見圖1b，被迫徑向收攏而卡進拉釘2的環形凹槽內，因而刀桿被拉桿拉緊，依靠摩擦力緊固在主軸上。切削扭矩則由端面鍵13傳遞。換刀前需將刀夾松開時，壓力油進入液壓缸上腔，活塞6推動拉桿4向下移動，碟形彈簧被壓縮；當鋼球12隨拉桿一起下移至進入主軸孔直徑較大的d2處時，它就不再能約束拉釘的頭部，緊接著拉桿前端內孔的台肩端面a碰到拉釘，把刀夾頂松。此時行程開關10發出信號，換刀機械手隨即將刀夾取下。與此同時，壓縮空氣由管接頭9經活塞和拉桿的中心通孔吹入主軸裝刀孔內，把切屑或臟物清除干凈，以保證刀具的安裝精度。機械手把新刀裝上主軸後，液壓缸7接通回油，碟形彈簧又拉緊刀夾。刀夾拉緊後，行程開關8發出信號。

③ 立式加工中心的主要組成部分由什麼

立式加工中心的主要組成部分有：

立式加工中心是數控機床的一種，主要用於在三維空間內進行自由曲線表面的加工以及四面加工的工藝。它可以完成銑削、鑽孔、攻絲等多種加工方式，加工效率高、准確性高、穩定性好。立式加工中心由控制系統、驅動系統、執行系統組成。

1.控制系統是立式加工中心核心的部分，通常由編程設備、CPU、存儲器和介面電路構成。其中編程設備可包括操作台、手持編程器、計算機等，用於向系統輸入加工程序指令；CPU 主要負責流程分析與控制，同時處理各項指令和任務的分讓納猛配；存儲器可分為 ROM 和 RAM 兩類，在加工過程中，ROM 存儲器上存放的是設備控製程序，而RAM存儲器則用於暫時保存數據信息；介面電路用於遙控操作系統、反饋工作狀態等。

2.驅動系統主要是由驅動裝置、伺服控制器、茄伍電動機等組成。其中驅動裝置坦橋主要用於產生極其低速的運動信號，使得機床可以高精度地得到位置提醒；而伺服控制器則負責根據運動的實際情況藉助控制策略對電動機進行驅動，並達到准確的定位和同步；電動機作為阻力和動量平衡的一部分，起到引導整個加工運動的核心部分。

3.執行系統是由所有與工件直接接觸的工具、夾具、裝置等組成的。它們既是加工過程的支點，也是產生直接加工作用的地方。而它的幾何外形組合具有很大的可變性，常常取決於加工工件的特別需求。執行系統中還需要安裝刀柄、夾頭、增台等加工准備部分；主軸、工具盤、換刀裝置、埋式配置橫軸等負責直接加工的核團部分。

④ 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

⑤ 立式加工中心的特點是什麼

立式加工中心擁有以下幾個主要的功能特點：
自動換刀功能
立式加工中心與數控銑床的結構基本相同，加工工藝也基本類似，但是兩者最大的不同就是，加工中心代用自動換刀裝置和刀庫，而且數控銑床則沒有這項功能。立式加工中心帶有自動換刀裝置和刀庫就擁有了自動換刀功能，可根據加工時所用的刀具進行更換。總得來說立式加工中心可隨意換刀對工件不同的工序進行加工。
一次工件夾裝可加工多道工序功能
從上一個功能點看立式加工中心擁有自動換刀功能，有了這項功能，它可一次夾裝工序可進行多工序的加工，如鏜、鑽、銑、攻絲和攻螺紋等多工序的加工。
可擴展軸數的功能
由於常規的三軸加工中心無法滿足客戶產品加工的要求，比如：加工葉輪、葉片、軸類、螺旋槳等復雜曲面工件是三軸立式加工中心無法加工的，所以根據客戶產品的要求擴展四軸或者五軸功能。從上述得知立式加工中心有擴展軸數的功能，可擴展四軸、五軸和多軸的功能。
一次工件夾裝可加工多個加工面
從上面得知立式加工中心可以擴展軸數，因此立式加工中心擴展軸數之後，可對工件進行一次夾裝加工多個加工面。避免了多次夾裝出現的精度誤差，同時也節省了人工夾裝工件的用時。

⑥ 快速自動換刀技術的技術方法

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：
在傳統的專自動換刀裝屬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。

⑦ 加工中心是如何實現自動換刀功能的

通過指令控制機械手來換刀，機械手有很多種。一般都是先在換刀前輸內入要使用的下一把刀的刀號容，刀庫動作，將所選的刀具送到換刀處，等待換刀指令，cnc接到換刀指令，主軸運動到與機械手規定的換刀處，機械手動作，換刀完成。

⑧ 數控車床自動回轉刀架機械結構及控制裝置設計選題的意義

數控車床的刀架是機床的重要組成部分刀架用於夾持切削用的刀具,因此其結構直接影響機床的切削性能和切削效率。在一定程度上,刀架的結構和性能體現了機床的設計和製造技術水平。隨著數控車床的不斷發展,刀架結構形式也在不斷翻新。其中按換刀方式的不同,數控車床的刀架系統主要有回轉刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。自1958年首次研製成功數控加工中心自動換刀裝置以來,自動換刀裝置的機械結構和控制方式不斷得到改進和完善。自動換刀裝置是加工中心的重要執行機構,它的形式多種多樣,目前常見的有:回轉刀架換刀更換主軸頭換刀以與帶刀庫的自動換刀統。

⑨ 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。