5第五节 数控加工使用的刀具及自动换刀系统.ppt

1、第二节 数控机床主传动系统及主轴部件,第三节 数控机床的进给系统,第四节 数控机床回转工作台,第五节 数控加工使用的刀具及自动换刀系统,第六节 数控加工用辅助装置,第五章 数控机床的结构,第一节 数控机床的结构要求,一、 数控加工使用的刀具 二、 自动换刀系统,第五节数控加工使用的刀具及自动换刀系统,一、数控加工使用的刀具,数控机床所用刀具的标准化和系列化、编程前刀具的选用以及加工前刀具的预调整等都尤为重要。 数控机床能否发挥其最大效益，数控加工用刀具的正确选择和使用成为非常重要的因素。 用回转型刀具的数控加工，使用的刀具类型繁多，但通常都是由连接主轴刀柄、中间接杆和适用刀具三部分组成。,回转

2、型标准的连接主轴刀柄与主轴孔大多数是锥度为7:24的锥面。如图。,为了便于适用的标准化刀具在加工前对其轴向尺寸进行预调整和加工不同零件时便于快速更换，可采用可调整长度的中间接杆。如图。,二、自动换刀系统,为了进一步减少非切削时间，数控机床正朝着在一台数控机床的一次装夹中完成多工序加工的方向发展， 这类机床必须带有自动换刀系统，通常称为数控加工中心机床，简称加工中心。 自动换刀系统应当满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储存量、刀库占地面积小以及安全可靠等基本要求。,1、自动换刀装置的形式,各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的型式、工艺范围及刀具的种类和数量等。 这种装置主要可

3、以分为以下几种形式： （1）回转刀架换刀 这是一种最简单的自动换刀装置。 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， 且更有必要选择可靠的刀具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，它的动作分为四个步骤，如图：,1)刀架抬起，2）刀架转位，3）刀架压紧，4）转位油缸复位。,（2）主轴头转位换刀 在带有旋转刀具的数控机床中，使主轴头转位是一种比较简单的换刀方式。如图。,车削加工中心要求在已完成加工的回转表面上再加工出一些小平面、凹槽、钻孔和螺纹等，在一次装夹中全部加

4、工。,要求转塔头能在各个工位提供多种轴线的回转运动，如图为十工位转塔头。,较先进的转塔头的转位时间可以小于1s，重复定位精度为0.002mm。,（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，目前它是加工中心机床上应用最广泛的换刀方法。,为了缩短换刀时间，还出现了另一种带刀库的多主轴换刀系统，如图。,2、刀库及刀具的选择方式,（1）刀库 刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局及具体结构对数控机床的设计有很大的影响。,根据刀库所需要的容量和取刀方式，可以将刀库设计成多种形式，如图。,在设计多工序自动换刀数控机床时，应当合理地确定刀库的容量。如图。,（2）刀具的选择方式 1）顺序选择方式， 2）刀具编码方式，如图。,3）刀座编码方式（可分为永久性编码和临时性编码两种），如图。,3、刀具交换装置 刀具的交换方式通常分为由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换和采用机械手交换刀具两类。,由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换的换刀时间比较长，但该自动换刀方式的最大优点是省去了结构复杂的换刀机械手，提高了换刀的可靠性。,采用机械手进行刀具交换的方式应用得最为广泛，这是因为机械手换刀有很大的灵活性，而且可以减少换刀时间。,双臂机械