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加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式

发布时间:2024-05-23 21:50:29

⑴ fanuc如何换刀

FANUC系统有车床换刀和加工中心换刀。

车床换刀:手动换刀,选择JOG方式,按换刀按钮,有的有波段开关选择刀位,选择要换的刀号后,再按换刀按钮;自动换刀选择MDI方式,输入换刀指令(例如换3号刀给出T0300)后按循环启动按钮。

加工中心换刀:MDI方式换刀 选择MDI方式,输入换刀指令(例如换3号刀给出 M06 T0300)后,按循环启动按钮;加工程序里换刀 在程序里编入换刀指令(例如换3号刀给出 M06 T0303 ,后边的3表示执行3号刀补。


(1)加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式扩展阅读

换刀过程有卡滞的故障维修

故障现象:一台配套FANUC 0MC系统,型号为XH754的数控机床,换刀过程中,刀时有卡滞,同时声响大。

分析及处理过程:观察刀库无偏移错动,故怀疑主轴定向有问题,主轴定向偏移会影响换刀。将磁性表吸在工作台上,将百分表头压在主轴传动键上平面,用手摇脉冲发生器,移动X轴,看两键是否等高。通过调整参数6531,将两键调平;再换刀,故障排除。

参考资料

网络--FANUC系统

⑵ 加工中心怎样编辑换刀程序

数控加工中心除了和其它数控铣削加工设备一样,具有高效加工复杂曲面工件和异形轮廓工件的加工能力以外。它还具有自动更换加工刀具的先进功能。数控加工中心之所以具有较高的自动化加工能力,除了机床配置的控制装置和工件的加工程序以外,硬件方面主要配置有刀库和自动换刀装置两部分。

根据数控加工中心加工形式和加工要求的不同,常见的刀库形式主要有斗笠式刀库、圆盘机械手刀库、链式刀库等几种。相对应的换刀方式可分为直接换刀方式、机械手换刀方式和转塔头方式几种,具体我们看一下它们各自的特点:

一、数控加工中心换刀方式----机械手换刀方式

一般配置机械手换刀机构的刀库常使用圆盘式刀库。所谓机械手换刀方式,就是指在换刀时,由机械手进行抓刀、选刀及换刀。负责在刀库和数控加工中心的主轴之间传递刀具,将替换下来的数控刀具送回到刀库内,再将需要使用的刀具推送到主轴上。这种换刀方式的特点是待使用的新刀和已使用的旧刀同时抓取。也就是说抓刀和换刀同时进行,因此相对其它换刀方式来说,具有换刀速度更快、各机械元件的运动幅度更小等特点。是现在比较主流的换刀方式。

二、数控加工中心换刀方式----直接换刀方式

所谓直接换刀方式是指换刀过程由刀库和主轴箱配合完成,这是一种最直接的换刀方式。一般配置的刀库是斗笠式的。按照换刀过程中,刀库有没有发生位移来区分,直接换刀方式又可以分为刀库移位方式和刀库固定方式两种。刀库移位方式中,刀库是可以移动的,在换刀前,刀库进入换刀工作区,换刀后在退出该区域。这种换刀方式由于刀库发生的运动较多,布局比较讲究,灵活性和适应性较差。刀库固定方式中,主要通过主轴箱的移动进行选刀。刀库可以是保持静止的,也可以只进行位置旋转。前者只能进行顺序选刀,适用于刀具数量较少的数控加工中心,而后者可以实现转位选刀。这种选刀方式减少了刀库的移动,可以大大简化刀库的设计结构,对换刀过程的控制也简单可靠。直接换刀方式的特点是换刀速度慢、故障率高,只在早期的机型上使用。

三、数控加工中心换刀方式----转塔头换刀方式

转塔头方式是通过砖塔的旋转,使需要的刀具移动到相应位置的换刀方式。它一般为顺序换刀,优点是结构紧凑,换刀时间极短,一般较多应用于加工曲轴类等细长类工件且需要完成多道工序的复杂工序加工场合。

转塔头方式的自动换刀装置和直接换刀方式类似,又分为转塔刀架换刀和砖塔主轴头换刀两种方式。转塔刀架换刀方式是通过转塔头的旋转,实现自动换刀动作;转塔主轴头换刀方式也需要配备转塔,但转塔主轴上连接的不是刀架,而是多个不同方位,成章鱼触手状分布的分主轴头,每个主轴头上事先安装有各个工序需要使用的刀具。

在数控加工中心加工中,通过旋转转塔,各主轴头按照程序指令,依次转动到加工位置,从而实现自动换刀动作。这种换刀方式,由于各分主轴都集中在一个转塔上,对转塔主轴的刚度有较高的要求,对刀具主轴的数量也有一定的限制。这种换刀方式主要应用在较小型的数控加工中心上。

⑶ 数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程

自动换刀装置的形式

自动换刀装置是加工中心的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有以下几种。

1.回转刀架换刀

数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置,有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工的切削力:同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。

图1为数控车床六角回转刀架,它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时,可以用四方回转刀架。由于两者底部安装尺寸相同,更换刀架十分方便。
回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制,它的动作分为4个步骤:

(1)刀架抬起 当数控装置发出换刀指令后,压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔,活塞1上升,刀架体2抬起,使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。同时,活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。

(2)刀架转位 当刀架抬起后,压力油从c孔进入转位液压缸左腔,活塞6向右移动,通过联接板带动齿条8移动,使空套齿轮5作逆时针方向转动。通过端齿离合器使刀架转过60º。活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6,并由限位开关控制。

(3)刀架压紧 刀架转位之后,压力油从b孔进入压紧液压缸上腔,活塞1带动刀架体2下降。齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9,利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙,实现反靠定位。刀架体2下降时,定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧,同时齿轮3与齿圈4的锥面接触,刀架在新的位置定位并夹紧。这时,端齿离合器与空套齿轮5脱开。

(4)转位液压缸复位 刀架压紧之后,压力油从d孔进入转位液压缸的右腔,活塞6带动齿条复位,由于此时端齿离合器已脱开,齿条带动齿轮3在轴上空转。

如果定位和夹紧动作正常,推杆11与相应的触头12接触,发出信号表示换刀过程已经结束,可以继续进行切削加工。
回转刀架除了采用液压缸转位和定位销定位之外,还可以采用电动机带动离合器定位,以及其他转位和定位机构。

2.更换主轴头换刀

在带有旋转刀具的数控机床中,更换主轴头是一种简单换刀方式。主轴头通常有卧式和立式两种,而且常用转塔的转位来更换主轴头,以实现自动换刀。在转塔的各个主轴头上,预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时,各主轴头依次地转到加工位置,并接通主轴运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。

图2为卧式八轴转塔头。转塔头上径向分布着八根结构完全相同的主轴7,主轴的回转运动由齿轮12输入。当数控装置发出换刀指令时,先通过液压拨叉将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合,同时在中心液压缸14的上腔通压力油。由于活塞杆和活塞15固定在底座上,因此中心液压缸14带着由两个推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起,离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸,推动活塞齿条,再经过中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45º,将下一工序的主轴转到工作位置。转位结束后,压力油进入中心液压缸14的下腔,使转塔头下降,离合器2和1重新啮合,实现了精确的定位。在压力油的作用下,转塔头被压紧,转位液压缸退回原位。最后,通过液压拨叉移动齿轮3,使它与新换上的主轴齿轮12相啮合。为了改善主轴结构的装配工艺性,整个主轴部件装在套筒5内,只要卸去螺钉10,就可以将整个部件抽出。主轴前轴承9采用锥孔双列圆柱滚子轴承,调整时,先卸下端盖6,然后拧紧螺母8,使内环做轴向移动,以便消除轴承的径向间隙。

图2 卧式八轴转塔头
1、2一离合器 3、4、12一齿轮 5一套筒 6一端盖 7一主轴 8一螺母
9、16、17一轴承 10一螺钉 1l一推动杆 13一操纵杆 14一液压缸 15一活塞 18一转塔刀架体
为了便于卸出主轴锥孔内的刀具,每根主轴都有操纵杆13,只要按压操纵杆,就能通过斜面推动杆11,顶出刀具。

转塔主轴头的转位、定位和压紧方式与鼠齿盘式分度工作台极为相似,但因为在转塔上分布着许多回转主轴部件,使结构更为复杂。

由于空间位置的限制,主轴部件的结构不可能设计得十分坚实,因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的刚度,主轴数目必须加以限制,否则将会使结构尺寸大为增加。

转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作。从而提高了换刀的可靠性,并显著地缩短了换刀时间。但由于上述结构上的原因,转塔主轴头通常只是用于工序较少、精度要求不太高的机床,例如数控钻床等。

3.带刀库的自动换刀系统

带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成。首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上,在机外进行尺寸预调整后,按一定的方式放入刀库中去。换刀时先在刀库中进行选刀,并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具,在进行交换刀具之后,将新刀具装入主轴,把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量,它既可以安装在主轴箱的侧面或上方,也可作为单独部件安装到机床以外,并由搬运装置运送刀具。

与转塔主轴头相比较,由于带刀库的自动换刀装置数控机床主轴箱内只有一个主轴,设计主轴部件就有可能充分增强它的刚度,因而能满足精密加工的要求。另外,刀库可以存放数量很大的刀具,因而能够进行复杂零件的多工序加工,这样就明显提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控铣床和数控镗床。

⑷ 自动换刀系统的换刀方式是什么

自动换刀系统换刀方式:
根据实现原理的不同,自动换刀有回转刀架换刀、更换主轴头换刀、带刀库自动换刀等方式。
回转刀架换刀工作原理类似分度工作台,通过刀架定角度回转实现新旧刀具的交换。
更换主轴头换刀方式时首先将刀具放置于各个主轴头上。通过转塔的转动更换主轴头从而达到更换刀具的目的。这两种方式设计简单,换刀时间短,可靠性高。其缺点是储备刀具数量有限,尤其是更换主轴头换刀方式的主轴系统的刚度较差,所以仅仅适应于工序较少、精度要求不太高的机床。
带刀库自动换刀方式由刀库,选刀系统,刀具交换机构等部分构成,结构较复杂。该方法虽然有着换刀过程动作多,设计制造复杂等缺点,但由于其自动化程度高,因此在加工工序比较多的复杂零件时,被广泛采用。
自动换刀系统简称ATC,是加工中心的重要部件,由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求,即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更到主轴上,从而保证了加工中心工艺集中的工艺特点,刀具的交换一般通过机械手、刀库及机床主轴的协调动作共同完成。
带刀库和自动换刀装置的数控机床,其主轴箱和转塔主轴头相比较,由于主轴箱内只有一个主轴,主轴部件具有足够刚度,因而能够满足各种精密加工的要求。另外,刀库可以存放数量很多的刀具,以进行复杂零件的多工步加工,可明显提高数控机床的适应性和加工效率。自动换刀系统特别适用于加工中心。
自动换刀系统应当满足的基本要求包括:
(1)换刀时间短;
(2)刀具重复定位精度高;
(3)足够的刀具储存量;
(4)刀库占用空间少。

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