第2章 数控机床ATC系统5解析.ppt

换刀动作： 刀架抬起； 刀架转位； 刀架锁紧； 油缸复位； (2) 液压控制的六角回转刀架 * 3) 转塔式更换主轴头自动换刀装置 更换主轴头换刀通常有卧式和立式两种。换刀时利用转塔的转位来更换主轴头，以实现自动换刀。转塔主轴相当于一个转塔刀库。 在转塔的各主轴头上预先装好所需刀具，换刀时依次转至加工位置，接通主运动，带动刀具旋转。 优点：省去了自动松夹、装卸刀具、夹紧及刀具搬动等一系列复杂操作，缩短了换刀时间，提高了换刀可靠性。 缺点：主轴部件的刚性差且主轴的数目不可能太多。 * (1) 多主轴转塔头结构 8轴立式转塔头 10工位车削中心转塔头 * (2) 八轴卧式转塔头结构及其换刀 转位过程 旋转齿轮6－15脱开主传动 中心油缸13上腔注压力油 缸体带动转塔刀架体10抬起 鼠齿盘7－8脱开 转位油缸推动齿轮5带动转塔转位45° 中心油缸13下腔注压力油，转塔锁紧 转位油缸复位 * (3) 带刀库的转塔头换刀 旋转主轴特点： 一个空闲工位； 一个工作工位； 在空闲位换刀； 带刀库和换刀机械手； 刀库 * 4) 带刀库的自动换刀装置 带刀库自动换刀装置的MC机床主轴箱和转塔主轴头相比较，由于只有一根主轴，主轴部件刚度高，能够满足各种复杂精密加工的要求。 另外，由于刀库刀具数量大，解决了复杂零件一次装夹完成多个工序的加工要求，提高了CNC的加工的适应性和加工效率。 由于刀架、转塔头的刀具容量有限，现代MC数控机床都使用刀库＋ATC装置换刀。 刀库换刀将加工中所需刀具分别装于标准刀柄，在机外进行尺寸调整之后按一定方式放入刀库，由刀具交换装置从刀库和主轴上取刀交换。? * 1) 无机械手交换刀具方式 －－机械手交换刀具； －－无机械手交换刀具，由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。 这种换刀方式结构简单，成本低，换刀的可靠性较高，刀库因结构所限容量不多，换刀时间长。多用于中、小型加工中心自动换刀。 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。刀具的交换方式通常分为两种： 2、刀具交换装置 * (1)刀库移动式无机械手换刀 1—立柱 2—底座 3—横向工作台 4—纵向工作台5—刀库 6—主轴箱 * (2)主轴移动式无机械手换刀 * 无机械手换刀过程 1—立柱 2—主轴箱 3—刀库 待换刀具 换下刀具 * 机械手是当主轴上的刀具完成一个工步后，把这一工步的刀具送回刀库，并把下一工步所需要的刀具从刀库中取出来装入主轴继续进行加工的功能部件。 2) 带机械手交换刀具方式 MC的自动换刀，大都采用机械手换刀方式。 由机械手把刀库上的刀具送到主轴上。使用一个机械手将加工用毕的刀具从主轴中拔出，与此同时，另一个机械手将在刀库待命的刀具中从换刀位置拔出，然后两者交换位置，完成换刀过程。刀库中的刀具可手工或机械手安装。 * (1) 换刀机械手结构 －－单臂单爪机械手： 只有一个手臂换刀，因此换刀时间长。 －－回转式单臂双爪机械手： 它的双爪可同时工作，通过手臂回转交换刀具位置，因此换刀时间短。 －－双臂机械手： 能同时抓取和装卸机床主轴和刀库集中的刀具，因此换刀进一步时间缩短。 －－双刀库机械手： 使用两个刀库和两个单臂机械手工作，使机械手行程大为缩短。 * 各种机械手结构 * 各种机械手结构 钩手 伸缩手 抱手 叉手 * 双刀库机械手结构 * (2)各种机械手换刀过程 刀座轴与主轴平行 两手成180o的回转式单臂双爪机械手 ①两手不伸缩回转式 刀座轴与主轴垂直 1、9—刀库 2、10—换刀位置的刀座 3、8—机械手 4、5—机床主轴 6、7—刀具 * 刀座轴与主轴平行单臂双爪换刀过程： 抓刀 拔刀 换刀 插刀 复位 * 硬质合金刀具 * 模块化工具优点： 减少换刀时间和刀具的安装次数； 促使工具向标准化和系列化发展； 提高工具的管理及柔性加工的水平； 扩大工具的利用率，充分发挥工具的性能，降低工具储备量。 目前的数控工具形成了两大系统，车削工具系统和镗铣类工具系统。 (4) 按工具系统分 整体式工具系统 模块式工具系统 * 2）数控刀具特点： 很高的切削效率； 高的精度和重复定位精度； 很高的可靠性和耐用度； 刀具尺寸的预调和快速换刀； 完善的工具系统和刀具管理系统； 应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。 * 2. 机夹可转位刀片 1