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文档简介

数控机床机械装调技术项目4数控机床自动换刀装置机械装调

数控加工刀具的交换除采用刀架实现外，还可以通过刀库来实现。目前，加工中心大多数采用刀库来实现。

刀库的动力由电动机或液压系统来提供，用刀具运动机构来保证换刀的可靠性，用定位机构来保证更换的每一把刀具或刀套都能可靠地准停。任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调一、自动换刀装置的换刀过程

立式加工中心自动换刀装置分为无机械手换刀和机械手换刀两种形式。

1、无机械手换刀（斗笠式刀库）

无机械手换刀是利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换的。其特点是结构简单、紧凑，不会影响加工精度，但影响机床的生产率；因刀库尺寸限制，装刀数量不能太多，常用于小型加工中心。

无机械手换刀装置的换刀过程分为取刀、还刀、换刀3个步骤。具体动作顺序如下：读取换刀指令→主轴至换刀点→主轴准停→刀库推出→主轴还刀（主轴松刀）→主轴返回第一参考点→刀库选刀→主轴下降到换刀点→主轴紧刀→刀库退回→换刀结束。任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调一、自动换刀装置的换刀过程

2、机械手换刀

加工中心机械手换刀装置的换刀过程分为刀库旋转、机械手动作、主轴松紧刀等步骤。具体动作顺序如下：读取选刀指令→刀库选刀→读取换刀指令→主轴至换刀点→主轴准停→刀套下翻90°→机械手抓刀→主轴松刀→机械手拔刀、旋转180°、机械手送刀→主轴抓刀→机械手回原位→刀套上翻90°→换刀结束。任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调二、刀库结构

刀库常见的结构有直排式刀库、斗笠式刀库、盘式刀库、链式刀库等类型，如图4-2-11所示为直排式刀库。

直排式刀库的成本较低，操作方便，直排式刀库可以放置在机床龙门框架下方，换刀速度快，导轨磨损小。

斗笠式刀库：结构简单、控制容易、换刀可靠，它通过刀库与机床Z轴的相对运动来实现刀具的装卸与交换。

盘式刀库的刀库容量较大，结构较复杂，不影响行程，机床外形紧凑。由于刀具的夹持面为刀柄，而且和主轴交错，所以需要机械手和传动箱。

链式刀库：刀库容量大，结构复杂，适合机械手换刀方式。任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调圆盘式刀库与机械手斗笠式刀库三、机械手

机械手换刀前，需将刀库中的刀套预先转动到换刀位置，由气缸控制刀套呈垂直状态。换刀过程中，辅以主轴定向准停、主轴拉刀、松刀和主轴吹气等动作。

任务4.2加工中心自动换刀系统机械装调

1、凸轮式机械手换刀传动机构

换刀机械手的动作由带抱闸的三相异步电动机实现，通过凸轮机构把电动机产生的匀速旋转运动转变为机械手的规律性上升、下降和回转运动；将不用的刀具从主轴上卸下来送回刀库中，同时从刀库中选择指定的刀具装在主轴上，然后机械手返回初始位置等待下一个工作循环。2、机械手

机械手抓刀部分主要由机械臂14和固定在其两端的结构完全相同的两个抓手13组成，抓手上握刀的圆弧部分有一个限位块12，机械手抓刀时，该限位块插入刀柄的键槽中。当机械手由原位转75°抓住刀具时，两抓手上的锥套2上部被

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