自動換刀裝置簡介

⑴ 五軸聯動加工中心的自動換刀功能需要主軸有什麼裝置

五軸聯動加工中心的自動換刀功能需要主軸上安裝有特殊的換刀裝置，通常稱為ATC（Automatic Tool Changer）或者ATC系統。ATC系統由多個刀庫、刀臂和刀具傳送機構組成，可以自動實現刀具的快速更換，從而提高加工效率和靈活性。

ATC系統的核心是刀庫，它通常位於加工中心的側面或頂部，並包含多個刀位。每個刀位都可以存放一個或多個刀具，並在需要時通過刀臂和傳送機構將其送到主軸中進行裝夾。

在五軸聯動加工中心中，由於刀具角度和位置的變化比較復雜，因此需要使用專門設計的ATC系統來實現自動換刀功能。這些ATC系統通常具有以下特點：

• 多刀位：為了應對復雜的加工需求，ATC系統通常至少具有10個以上的刀位，有些高端產品甚至可以達到50個以上。

• 快速換刀：為了提高加工效率，ATC系統需要具有快速換刀的能力，通常可以在幾秒鍾內完成一次換刀操作。

• 穩定性和精度：為了保證加工質量和安全性，ATC系統需要具有高度的穩定性和精度，並且能夠在不影響工件加工的情況下完成刀具的快速更換。

需要注意的是，不同品牌、型號和規格的五軸聯動加工中心的ATC系統可能會略有差異，具體需要根據設備實際情況來選擇和操作。

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⑵ 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。

⑶ 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。

⑷ 加工中心自動換刀詳細過程，謝謝

回轉刀架抄換刀工作原理類似分度襲工作台，通過刀架定角度回轉實現新舊刀具的交換。

更換主軸頭換刀方式時首先將刀具放置於各個主軸頭上。通過轉塔的轉動更換主軸頭從而達到更換刀具的目的。這兩種方式設計簡單，換刀時間短，可靠性高。

其缺點是儲備刀具數量有限，尤其是更換主軸頭換刀方式的主軸系統的剛度較差，所以僅僅適應於工序較少、精度要求不太高的機床。

(4)自動換刀裝置簡介擴展閱讀

自動換刀系統特別適用於加工中心。

自動換刀系統應當滿足的基本要求包括：

(1)換刀時間短；

(2)刀具重復定位精度高；

(3)足夠的刀具儲存量；

(4)刀庫佔用空間少。

⑸ 什麼是自動換刀裝置

自動換刀裝置是數控機床的重要執行機構，形式多樣，包括回轉刀架換刀、排式刀架換刀、更換主軸頭換刀及帶刀庫的自動換刀系統等。本文將重點介紹回轉刀架換刀系統。

回轉刀架是數控機床常用的簡單自動換刀裝置，常見的類型有四方刀架和六角刀架，分別裝有四把或六把刀具。回轉刀架必須具備良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力，同時確保每次轉位的重復定位精度。以四方刀架為例，其換刀過程及原理將被詳細解析。

四方刀架的換刀過程通常由PLC控制。在車床中，刀架控制的電氣部分主要包括刀架電動機、交流接觸器、繼電器控制迴路及PLC的輸入及輸出迴路。刀架的換刀過程涉及多個I/O信號，如刀架電動機的過熱報警輸入、刀位檢測霍爾開關信號、手動刀位選擇按鈕信號等。通過這些信號，PLC實現刀架的順序控制。

換刀過程包括手動換刀和自動換刀兩種模式。以手動換刀為例，首先選擇目的刀位，然後通過按下刀位轉換按鈕，啟動刀架正轉。刀架正轉過程中，不斷檢測刀位信號，當檢測到目標刀位信號時，刀架停止正轉並反轉鎖緊。反轉時間不宜過長或過短，以防止燒壞電機或造成電機過熱跳閘。

換刀過程中常見的故障現象包括電動刀架不轉或轉個不停。針對這些現象，可以通過觀察接觸器的動作情況，判斷故障原因。接觸器吸合的情況下，可檢查電機電源、接觸器主觸點、刀架電機電源相序、電機狀態等；接觸器未吸合的情況下，則需要檢查KM5、KA6、PLC輸出信號等。

安全互鎖機制包括當刀架長時間旋轉而檢測不到刀位信號時立即停止刀架電動機並報警提示；刀架電動機過熱報警時，停止換刀過程並禁止自動加工。

⑹ 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。