加工中心對(dui)刀具的基本要求主要體(ti)現在以下幾方面：

1)良好的切(qie)削性(xing)能：能承受高速切(qie)削和(he)強力切(qie)削并(bing)且性(xing)能穩定;

2)較(jiao)高的(de)精度(du)：刀(dao)具(ju)的(de)精度(du)指刀(dao)具(ju)的(de)形狀精度(du)和刀(dao)具(ju)與裝(zhuang)卡裝(zhuang)置的(de)位(wei)置精度(du);

3)配備完善的工具(ju)系統：滿足(zu)多刀(dao)連續加(jia)工的要求。

加(jia)工中(zhong)心所使(shi)用(yong)(yong)(yong)刀(dao)(dao)具的刀(dao)(dao)頭部(bu)分與數(shu)控銑床(chuang)所使(shi)用(yong)(yong)(yong)的刀(dao)(dao)具基本相同(tong)，如(ru)圖4.8所示(shi)。加(jia)工中(zhong)心所使(shi)用(yong)(yong)(yong)刀(dao)(dao)具的刀(dao)(dao)柄部(bu)分與一般數(shu)控銑床(chuang)用(yong)(yong)(yong)刀(dao)(dao)柄部(bu)分不同(tong)，加(jia)工中(zhong)心用(yong)(yong)(yong)刀(dao)(dao)柄帶有夾持槽(cao)供機械手(shou)夾持。

自動換刀裝置

1.自(zi)動換刀裝置概述

在加(jia)工(gong)中心加(jia)工(gong)零件的過程中換刀(dao)(dao)(dao)動作是(shi)由(you)自(zi)動換刀(dao)(dao)(dao)裝置(zhi)完(wan)成的。自(zi)動換刀(dao)(dao)(dao)裝置(zhi)應(ying)該滿足換刀(dao)(dao)(dao)時(shi)間(jian)短，刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)重復定位精度(du)高，刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)儲(chu)存數量足夠，結構緊湊，便于制造、維修、調整，應(ying)有防屑、防塵裝置(zhi)，布局(ju)應(ying)合理等(deng)要求。同時(shi)也應(ying)具(ju)(ju)有較好的剛性，沖擊、振動及噪聲小，運轉安全(quan)****等(deng)特點。自(zi)動換刀(dao)(dao)(dao)系統由(you)刀(dao)(dao)(dao)庫(ku)、選刀(dao)(dao)(dao)機(ji)構、刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)交(jiao)換機(ji)構(如機(ji)械手(shou))、刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在主軸上(shang)的自(zi)動裝卸機(ji)構等(deng)部分(fen)組成。

2.自動換刀方式的分(fen)類

自動換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)方式(shi)(shi)分為兩(liang)大類(lei)：一(yi)是(shi)由刀(dao)(dao)(dao)庫和主軸的(de)(de)相對運動實現刀(dao)(dao)(dao)具(ju)交換(huan)(huan)。用這(zhe)(zhe)種(zhong)形式(shi)(shi)交換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)時，主軸上用過的(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)送回刀(dao)(dao)(dao)庫和從刀(dao)(dao)(dao)庫中取(qu)出新刀(dao)(dao)(dao)，這(zhe)(zhe)兩(liang)個動作不能同時進行，選刀(dao)(dao)(dao)和換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)由數控(kong)定位系統(tong)來完成，因此換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)時間長，換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)動作也(ye)較多。二(er)是(shi)由機械(xie)手進行刀(dao)(dao)(dao)具(ju)交換(huan)(huan)。由于刀(dao)(dao)(dao)庫及(ji)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)交換(huan)(huan)方式(shi)(shi)的(de)(de)不同，換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)機械(xie)手也(ye)有多種(zhong)形式(shi)(shi)。

3.刀柄的形式

刀(dao)具(ju)必須裝(zhuang)在標(biao)準的刀(dao)柄(bing)內，我國TSG刀(dao)具(ju)系統(tong)規(gui)定了刀(dao)柄(bing)標(biao)準，有(you)直(zhi)柄(bing)及7∶24錐度的錐柄(bing)兩(liang)類(lei)。

4.刀具的夾持形式

機械手對刀具(ju)的(de)夾持方式主要有(you)兩種：

1)柄式(shi)夾(jia)持：刀(dao)柄前(qian)端有V形槽，供機械手夾(jia)持用，目前(qian)我國數控機床(chuang)較多(duo)采用這種夾(jia)持方式(shi)。

2)法蘭(lan)盤(pan)式(shi)(shi)(shi)夾(jia)持(chi)(chi)：也稱徑(jing)向夾(jia)持(chi)(chi)或碟式(shi)(shi)(shi)夾(jia)持(chi)(chi)，法蘭(lan)盤(pan)式(shi)(shi)(shi)夾(jia)持(chi)(chi)方式(shi)(shi)(shi)、換(huan)刀(dao)動作較多，不如柄(bing)式(shi)(shi)(shi)夾(jia)持(chi)(chi)方式(shi)(shi)(shi)應用廣泛。

5.自動換刀的(de)工作原(yuan)理

下面以EV-810A立式(shi)加工中(zhong)心為例，來說明(ming)自動(dong)(dong)換刀(dao)(dao)(dao)(dao)系統的(de)工作原(yuan)理。該自動(dong)(dong)換刀(dao)(dao)(dao)(dao)系統由盤式(shi)刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)和刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)交換裝置組(zu)成。刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)安裝在機床(chuang)立柱(zhu)的(de)左側，刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)容量為24把刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)，換刀(dao)(dao)(dao)(dao)機械手安裝在刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)和主軸(zhou)之間。機械手將刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)從(cong)刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)中(zhong)取(qu)出送至(zhi)機床(chuang)主軸(zhou)上，然后將用過的(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)送回刀(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)。其自動(dong)(dong)換刀(dao)(dao)(dao)(dao)動(dong)(dong)作過程簡述如(ru)下：

1)刀套下轉90°;

2)機械手轉75°;

3)機械手拔刀;

4)刀具位置交換;

5) 機械手插刀;

6)機械手逆時針轉75°;

7)刀套(tao)上轉(zhuan)90°。

該(gai)機(ji)床(chuang)使用(yong)回(hui)轉式單(dan)臂雙手機(ji)械手換(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)。在(zai)自動(dong)換(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)過程(cheng)中，機(ji)械手要完成抓刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)、拔(ba)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)、交換(huan)主軸上和(he)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)庫(ku)上的刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)、插刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)和(he)復位等動(dong)作，這(zhe)些動(dong)作由氣壓系(xi)統來(lai)控制完成。這(zhe)種自動(dong)換(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統結構簡(jian)單(dan)，換(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)****，換(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)動(dong)作也少(shao)，得到了廣泛應用(yong)。

刀庫和刀具管理

1.刀庫的形式

加(jia)工中(zhong)(zhong)心(xin)上普(pu)遍采(cai)用盤式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)和鏈式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)。密集型(xing)的(de)(de)(de)鼓刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)或格子式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)雖然占地面積(ji)小，但由于結構的(de)(de)(de)限(xian)制，很少(shao)用于單機加(jia)工中(zhong)(zhong)心(xin)。密集型(xing)的(de)(de)(de)固定刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)目前多用于FMS中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)集中(zhong)(zhong)供刀(dao)系統(tong)。盤式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)一般用于刀(dao)具容量較少(shao)的(de)(de)(de)刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)，而鏈式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)一般刀(dao)具數量在(zai)30～120把，刀(dao)具數量大(da)時多采(cai)用鏈式刀(dao)庫(ku)(ku)(ku)(ku)。

2.自動換刀的選刀方式

1)順(shun)序(xu)選(xuan)刀(dao)：將刀(dao)具(ju)(ju)(ju)按(an)預定工(gong)序(xu)的(de)(de)先后順(shun)序(xu)插(cha)入(ru)刀(dao)庫的(de)(de)刀(dao)座中(zhong)，使用(yong)(yong)時按(an)順(shun)序(xu)轉到取刀(dao)位置。用(yong)(yong)過的(de)(de)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)放回原來的(de)(de)刀(dao)座內(nei)，也(ye)可以按(an)加(jia)工(gong)順(shun)序(xu)放入(ru)下一個刀(dao)座內(nei)。特(te)點是不需要刀(dao)具(ju)(ju)(ju)識別裝置，驅動控制也(ye)較簡單，工(gong)作****。但刀(dao)庫中(zhong)每一把刀(dao)具(ju)(ju)(ju)在(zai)不同的(de)(de)工(gong)序(xu)中(zhong)不能重復使用(yong)(yong)，為(wei)了(le)(le)滿足加(jia)工(gong)需要只有增加(jia)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)的(de)(de)數量和刀(dao)庫的(de)(de)容量，這(zhe)就降低了(le)(le)刀(dao)具(ju)(ju)(ju)和刀(dao)庫的(de)(de)利用(yong)(yong)率(lv)。此外，裝刀(dao)時必須(xu)十分謹慎，如果刀(dao)具(ju)(ju)(ju)不按(an)順(shun)序(xu)裝在(zai)刀(dao)庫中(zhong)，將會產(chan)生嚴重的(de)(de)后果。這(zhe)種方式現在(zai)已(yi)很少采用(yong)(yong)。

2)軟(ruan)件選(xuan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)方式(shi)：特點是刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)庫中任(ren)意放置(zhi)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)編號(hao)可任(ren)意設定;刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)表(biao)(biao)中刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)號(hao)與刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)套號(hao)的(de)(de)對應關系應始終與刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)在刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)庫中的(de)(de)實際(ji)位置(zhi)對應;計算(suan)機通(tong)過查刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)表(biao)(biao)識別刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju);換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時，通(tong)過軟(ruan)件修改刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)表(biao)(biao)，使相應刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)表(biao)(biao)中的(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)號(hao)與交換(huan)(huan)后的(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)號(hao)一致。