自动换刀装置简介

⑴ 五轴联动加工中心的自动换刀功能需要主轴有什么装置

五轴联动加工中心的自动换刀功能需要主轴上安装有特殊的换刀装置，通常称为ATC（Automatic Tool Changer）或者ATC系统。ATC系统由多个刀库、刀臂和刀具传送机构组成，可以自动实现刀具的快速更换，从而提高加工效率和灵活性。

ATC系统的核心是刀库，它通常位于加工中心的侧面或顶部，并包含多个刀位。每个刀位都可以存放一个或多个刀具，并在需要时通过刀臂和传送机构将其送到主轴中进行装夹。

在五轴联动加工中心中，由于刀具角度和位置的变化比较复杂，因此需要使用专门设计的ATC系统来实现自动换刀功能。这些ATC系统通常具有以下特点：

• 多刀位：为了应对复杂的加工需求，ATC系统通常至少具有10个以上的刀位，有些高端产品甚至可以达到50个以上。

• 快速换刀：为了提高加工效率，ATC系统需要具有快速换刀的能力，通常可以在几秒钟内完成一次换刀操作。

• 稳定性和精度：为了保证加工质量和安全性，ATC系统需要具有高度的稳定性和精度，并且能够在不影响工件加工的情况下完成刀具的快速更换。

需要注意的是，不同品牌、型号和规格的五轴联动加工中心的ATC系统可能会略有差异，具体需要根据设备实际情况来选择和操作。

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⑵ 自动换刀装置的作用是什么 自动换刀装置的作用简述

自动换刀装置的作用如下;

1、缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％；

2、“工序集中”，扩大数掘好哪控机床工艺范围，减少设备占地面积；

3、提高加工精度。

自动换刀装置是储备一定数量的刀具并完成刀判码具的自动交袜薯换功能的装置。

⑶ 自动换刀装置的常见形式有哪些它们主要区别是什么各有何优缺点

1、回转刀架换刀数控来雕刻机上使用的回自转刀架是一种最简单的自动换刀系统,根据不同加工对象,可以设计成四方刀架和六角刀架多种形式,回转刀架上分别安装多把,并按数控装置的指令换刀。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚性,以承受粗加工时的切削抗力。由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖装置,于对于数控雕刻机来说,加工过程中刀尖位置不进行人工调整。因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构,以保证回转刀架在每次转位之后,具有尽可能高的重复定位精度。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,分为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧和转位油缸复位四个流程。

⑷ 加工中心自动换刀详细过程，谢谢

回转刀架抄换刀工作原理类似分度袭工作台，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。

(4)自动换刀装置简介扩展阅读

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。

⑸ 什么是自动换刀装置

自动换刀装置是数控机床的重要执行机构，形式多样，包括回转刀架换刀、排式刀架换刀、更换主轴头换刀及带刀库的自动换刀系统等。本文将重点介绍回转刀架换刀系统。

回转刀架是数控机床常用的简单自动换刀装置，常见的类型有四方刀架和六角刀架，分别装有四把或六把刀具。回转刀架必须具备良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力，同时确保每次转位的重复定位精度。以四方刀架为例，其换刀过程及原理将被详细解析。

四方刀架的换刀过程通常由PLC控制。在车床中，刀架控制的电气部分主要包括刀架电动机、交流接触器、继电器控制回路及PLC的输入及输出回路。刀架的换刀过程涉及多个I/O信号，如刀架电动机的过热报警输入、刀位检测霍尔开关信号、手动刀位选择按钮信号等。通过这些信号，PLC实现刀架的顺序控制。

换刀过程包括手动换刀和自动换刀两种模式。以手动换刀为例，首先选择目的刀位，然后通过按下刀位转换按钮，启动刀架正转。刀架正转过程中，不断检测刀位信号，当检测到目标刀位信号时，刀架停止正转并反转锁紧。反转时间不宜过长或过短，以防止烧坏电机或造成电机过热跳闸。

换刀过程中常见的故障现象包括电动刀架不转或转个不停。针对这些现象，可以通过观察接触器的动作情况，判断故障原因。接触器吸合的情况下，可检查电机电源、接触器主触点、刀架电机电源相序、电机状态等；接触器未吸合的情况下，则需要检查KM5、KA6、PLC输出信号等。

安全互锁机制包括当刀架长时间旋转而检测不到刀位信号时立即停止刀架电动机并报警提示；刀架电动机过热报警时，停止换刀过程并禁止自动加工。

⑹ 数控机床的自动换刀装置都有哪些方式

1、刀具交换方式
数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。
刀具的交换方式很多，一般可分为以下两大类。
（一）无机械手换刀
无机械手换刀，是由刀库和机床主轴的相对运动实现的刀具交换。换刀时，必须首先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此，换刀时间长。所示的数控立式镗铣床就是采用这种换刀方式的实例。它的选刀和换刀由三个坐标轴的数控定位系统来完成，因此每交换一次刀具，工作台和主轴箱就必须沿着三个坐标轴作两次来回运动，因而增加了换刀时间。另外，由于刀库置于工作台上，减少了工作台的有效使用面积。
（二）机械手换刀
由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有多种形式。因为机械手换刀有很大的灵活性，而且还可以减少换刀时间，应用最为广泛。
在各种类型的机械手中，双臂机械手全面地体现了以上优点，为了防止刀具掉落，各机械手的活动爪都必须带有自锁结构。双臂回转机械手的动作比较简单，而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具，因此换刀时间可以进一步缩短。双臂回转机械手，虽不是同时抓取主轴和刀库中的刀具，但是换刀准备时间及将刀具送回刀库的时间（图中实线所示位置）与机械加工时间重合，因而换刀（图中双点划线所示位置）时间较短。
2、机械手形式
在自动换刀数控机床中，机械手的形式也是多种多样，常见的有以下几种形式。
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀，其手臂上只有一个卡爪，不论在刀库上或是在主轴上，均靠这个卡爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
2、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂上有两个卡爪，两个卡爪有所分工。一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务。其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、双臂回转式机械手
这种机械手的两臂上各有一个卡爪，两个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。这种机械手换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是最常用的一种形式。
4、双机械手
这种机械手相当于两个单臂单爪机械手，它们互相配合进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个由刀库中取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种机械手的两手臂可以往复运动，并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个手臂由刀库中取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转，以实现由刀库与主轴间的运刀工作。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓取刀具，这种机械手则是靠夹紧刀柄的两个端面来抓取的。
3、机械手夹持结构
在换刀过程中，由于机械手抓住刀柄要作快速回转，要作拔、插刀具的动作，还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此，机械手的夹持部分要十分可靠，并保证有适当的夹紧力，其活动爪要有锁紧装置，以防止刀具在换刀过程中转动脱落。机械手夹持刀具的方法有以下两种。
（一）柄式夹持
柄式夹持，也称轴向夹持或V形槽夹持。其刀柄前端有V形槽，供机械手夹持用，目前我国数控机床较多采用这种夹持方式。机械手手掌结构示意图。它由固定爪及活动爪组成，活动爪可绕轴回转，其一端在弹簧柱塞的作用下，支靠在挡销上，调整螺钉以保持手掌适当的夹紧力，锁紧销使活动爪牢固地夹持刀柄，防止刀具在交换过程中松脱。锁紧销还可轴向移动，使活动爪放松，以便杈刀从刀柄V形槽中退出。
（二）法兰盘式夹持
法兰盘式夹持，也称径向夹持或碟式夹持。刀柄的前端有供机械手夹持的法兰盘。采用法兰盘式夹持的优点是：当采用中间搬运装置时，可以很方便从一个机械手过渡到另一个辅助机械手上去。对于法兰盘式夹持方式，其换刀动作较多，不如柄式夹持方式应用广泛。
4、自动换刀动作顺序
由于自动换刀装置的布局结构多种多样，其换刀过程动作顺序会不尽相同。下面分别以常见的双臂往复交叉式机械手和钩刀机械手为例用动作分图加以说明。
（一）双臂往复交叉式机械手的换刀过程
（1）开始换刀前状态。主轴正用T05号刀具进行加工，装刀机械手已抓住下一工步需用的T09号刀具，机械手架处于最高位置，为换刀做好了准备；
（2）上一工步结束，机床立柱后退，主轴箱上升，使主轴处于换刀位置。接着下一工步开始，其第一个指令是换刀，机械手架回转180o转向主轴。
（3）卸刀机械手前伸，抓住主轴上已用过的T05号刀具。
（4）机械手架由滑座带动，沿刀具轴线前移，将T05号刀具从主轴上拔出。
（5）卸刀机械手缩回原位。
（6）装刀机械手前伸，使T09号刀具对准主轴。
（7）机械手架后移，将T09号刀具插入主轴。
（8）装刀机械手缩回原位。
（9）机械手架回转180o，使装刀、卸刀机械手转向刀库。
（10）机械手架由横梁带动下降，找第二排刀套链，卸刀机械手将T05号刀具插回P05号刀套中。
（11）刀套链转动把在下一个工步需用的T46号刀具送到换刀位置,机械手一降,找第三排刀链,由装刀机械手将T46号刀具取出。
（12）刀套链反转，把P09号刀套送到换刀位置，同时机械手架上升至最高位置，为再下一工步的换刀做好准备。
（二）钩刀机械手的换刀过程
作为最常用的一种换刀形式，换刀一次所需的基本动作如下。
1）抓刀。手臂旋转90?，同时抓住刀库和主轴上的刀具。
（2）拔刀。主轴夹头松开刀具，机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出。
（3）换刀。手臂旋转180?，新旧刀具更换。
（4）插刀。机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库，然后主轴夹头夹紧刀具；
（5）复位。转动手臂，回到原始位置。