宁工院机械制造装备课件02金属切削机床典型部件-3自动换刀装置

第三节自动换刀装置2026/8/191在机械制造业中，一般数控机床的出现对改进产品质量、提高生产率和改善劳动条件等已经发挥了重要的作用。为了进一步缩短非切削时间，提高生产率和自动化程度，在20世纪60年代末出现了能在工件一次装夹中自动顺序地完成多种不同工序加工的数控机床。2026/8/192这类多工序的数控机床均带有自动换刀装置（AutomaticToolchange简称ATC）它能够自动地更换加工中所用的刀具。2026/8/193自动换刀装置包括——贮存刀具的刀库；能将刀具在刀库和主轴间进行交换的装置。2026/8/194自动换刀装置应满足——换刀时间短刀具重复定位精度高换刀安全可靠有足够的刀具储存量2026/8/195一、自动换刀装置的形式1．回转刀架换刀结构简单，强度和刚性好重复定位精度高0.001~0.005mm四方回转刀架六角回转刀架2026/8/196夹紧转位松开2026/8/1972.动力刀架2026/8/198动力转塔刀架适用于车削中心机床刀盘上既可以安装各种非动力辅助刀夹夹持刀具进行加工,也可以安装动力刀夹夹持刀具进行主动切削,完成横向钻孔及攻螺纹、端面钻孔及攻螺纹、铣平面、铣健槽、铣扁方等各种复杂工序,实现加工自动化、高效化。2026/8/1993．主轴与刀库合为一体的自动换刀装置2026/8/1910比较简单的换刀方式若干根主轴(一般为6—12轴)安装在一个可以转动的转塔头上，每根主轴对应装有一把可旋转的刀具。根据工序要求可以依次将装有所需刀具的主轴转到加工位置，实现自动换刀，同时接通主传动。这种换刀方式又称为更换主轴换刀，转塔头实际上就是一个刀库。2026/8/19114．主轴与刀库分离的自动换刀装置具有独立的刀库——带刀库的自动换刀装置组成——刀库、刀具交换机构以及刀具在主轴上的自动装卸机构等部分。独立的刀库可存放数量较多的刀具(20—120把)，够适应复杂零件的多工序加工。2026/8/1912这种系统的换刀过程是先将主轴上用过的刀具取下放回刀库，根据选刀指令将刀库中的待用刀具选好后交换到主轴上，由于只有一根主轴，全部刀具都应只有统一的标准刀柄。2026/8/19132026/8/19145．带刀库的自动换刀系统直接在刀库与主轴（或刀架）之间换刀的自动换刀装置用机械手在刀库与主轴（或刀架）之间换刀的自动换刀装置用机械手和转塔头配合刀库进行换刀的自动换刀装置2026/8/1915二.刀库及刀具的选择方式2026/8/19162026/8/19172026/8/19182026/8/1919BT402026/8/19202026/8/19211.刀库：设计成不同形式2.刀具的选择方式：

1）顺序选择方式

2）任意选刀方式刀具编码方式刀座编码方式2026/8/1922盘式刀库2026/8/1923链式刀库2026/8/1924格子式刀库2026/8/19252026/8/19262026/8/1927自动换刀过程2026/8/1928三、刀具交换装置实现刀库与主轴之间传递和装卸刀具的装置其形式和结构对机床总体布局和生产率有直接影响。工作是否靠是影响机床工作可靠性的重要因素。刀具交换装置的形式：1.无机械手的刀具交换装置利用刀库和机床主轴的相对运动实现刀具交换2.有机械手的刀具交换装置采用刀库——机械手交换刀具2026/8/1929机械手单臂单爪回转式机械手单臂双爪回转式机械手双臂回转式机械手双机械手双臂往复交叉式机械手双臂端面夹紧式机械手2026/8/19302026/8/19312026/8/19322026/8/19332026/8/1934三、刀具的夹持在自动换刀系统中，为了便于机械手的抓取，所有刀具应采用统一的标准刀柄。P1212026/8/1935四.带刀库自动换刀系统的实例自动