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加工中心刀库控制与管理 姓名： 学号： 内容介绍：一、加工中心刀库概述二、刀库的机械结构讲解三、刀库的控制与管理 一、加工中心刀库的概述 二、加工中心刀库的机械结构 加工中心刀库按照机械结构不同分为：盘式刀库和链式刀库。 1.鼓盘式刀库 2.链式刀库 3.格子式刀库 三、刀库的控制管理 以北京精密机床厂生产的JCS-018A 立式加工中心为例，详细介绍刀库的机械结构、换刀装置以及电气控制原理。 JCS——018A型小型立式加工中心是一种工序高度集中、自动化程度高的机电一体化设备。工件在一次装夹后，可连续地进行铣、钻、镗、铰、锪、攻螺纹等多种工序的加工。该机床适用于小型板件、盘件、壳体件、模具和箱体件等复杂零件的多品种、小批量加工。 1.JCS-018A的主要参数有： 1）工作台 工作台外形尺寸（工作面）1000mm*320mm 工作台T形槽宽*槽数18mm*3mm （2）移动范围 工作台左右行程（X轴）750mm 工作台前后行程（Y轴）40mm 主轴箱上下行程（Z轴）470mm 主轴端面距工作台距离180~650mm （3）主轴箱 主轴锥孔 锥度7：24，BT-45 主轴转速（标准型/高速型） 225~2250r/min，45~4500r/min 主轴驱动电动机 3.8KW，ACZ130交流电动机系列 （4）进给速度 快速移动速度（X、Y轴） 14m/min 进给速度（X、Y、Z轴） 1~4000mm/min 进给驱动电动机 1.5KW，ACS130电机系列 （5）自动换刀装置 刀库容量 12把 选刀方式 任选 最大刀具尺寸 Φ100mm*Φ300mm 最大刀具质量 10kg 刀库电动机 1.5KW，ACS130电机系列（小型直流伺服电机） 2.JCS-018A的刀库结构 三、JCS-018A的自动换刀过程 刀套下转90° 本机床的刀库位于立柱左侧，刀具在刀库中的安装方向与主轴垂直，如下页图所示。换刀之前，刀库2转动将待换刀具5送到换刀位置，之后把带有刀具5的刀套4向下翻转90°，使得刀具轴线与主轴轴线平行。 机械手转75° 如K向视图所示，在机床切削加工时，机械手1的手臂中心线与主轴中心到换刀位置的刀具中心的连线成75°,该位置为机械手的原始位置。机械手换刀的第一个动作是顺时针转75°，两手爪分别抓住刀库上和主轴3上的刀柄。 刀具松开 机械手抓住主轴刀具的刀柄后，刀具的自动夹紧机构松开刀具。 械手拔刀 机械手下降，同时拔出两把刀具。 交换两刀具位置 机械手带着两把刀具逆时针转180°（从K向观察），使主轴刀具与刀库刀具交换位置。 机械手插刀 机械手上升，分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中。 刀具夹紧 刀具插入主轴锥孔后，刀具的自动夹紧机构夹紧刀具。 液压缸复位 驱动机械手逆时针转180°的液压缸复位，机械手无动作。 机械手逆转75° 机械手逆转75°，回到原始位置。 刀套上转90° 刀套带着刀具向上翻转90°，为下一次选刀做准备。 图a.自动换刀过程示意图例 刀套结构示意图 JCS-018A上使用的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，其动作全部由液压驱动。如图所示，主要由以下部件构成：驱动装置 分别是机械手回转75°的液压缸18，用于拔刀、装刀的液压缸15，交换刀具的（机械手旋转180°）液压缸20。传动装置 齿轮4、11，齿条17、19，连接盘5，传动盘10，机械手臂轴16。其中只有传动盘与轴16为花键连接，并能随轴16上下移动，能够直接随轴16旋转，其余的齿轮或连接盘必须借助于传动盘才能够旋转。行程控制装置 包括挡环2、6、12，行程开关1、3、7、9、13、14。执行机构 机械手21 换刀过程控制原理（1）：在自动换刀过程中，机械手要完成抓刀、拔刀、交换主轴上和刀库上的刀具位置、插刀、复位等动作。如前面介绍刀库结构时所述，当刀套向下转90°后，压下上行程位置开关，发出机械手抓刀信号。此时，机械手21的手臂中心线与主轴中心到换刀位置的刀具中心的连线成75°位置，液压缸18右腔通压力油，活塞杆推着齿条17向左移动，使得齿轮11转动。 换刀过程控制原理（2）：抓刀动作结束时，齿条17上的挡环12压下位置开关14，发出拔刀信号，于是液压缸15的上腔通压力油，活塞杆推动机械手臂轴16下降拔刀。在轴16下降时，传动盘10随之下降，其下端的销子8插入连接盘5的销孔中，连接盘5和其下面的齿轮4也是用螺钉联接的，它们空套在轴16上。当拔刀动作完成后，轴16上的挡环2压下位置开关1，发出换刀信号。这时液压缸20的右腔通压力油，活塞杆推着齿条19向左移