第5章__自动换刀装置课件

《第5章__自动换刀装置课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章自动换刀装置6/26/20211第五章自动换刀装置5.1概述5.2刀架换刀5.3刀库与机械手换刀5.4更换主轴换刀与更换主轴箱换刀5.5自动换刀装置的常见故障与维修6/26/202125.1概述一、ATC刀具自动交换为进一步提高数控机床的加工效率，实现一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展,需求，必须有因此出现了各种类型的加工中心机床。这类多工序的数控机床在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。自动换刀装置应当具备换刀时间短且换刀可靠、刀具重复定位精度高、足够的

2、刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。第五章自动换刀装置类别型式特点转塔式回转刀架多为顺序换刀，换刀时间短、结构简单紧凑、容纳刀具较少各种数控车床，数控车削加工中心转塔头顺序换刀，换刀时间短，刀具主轴都集中在转塔头上，结构紧凑。但刚性较差，刀具主轴数受限制数控钻、镗、铣床刀库式刀具与主轴之间直接换刀换刀运动集中，运动部件少，但刀库容量受限。各种类型的自动换刀数控机床。尤其是对使用回转类刀具的数控镗、铣床类立式、卧式加工中心机床；要根据工艺范围和机床特点，确定刀库容量和自动换刀装置类型。用机械手配合刀库进行换刀刀库只有选刀动，机械

3、手进行换刀运动，刀库容量大表5-1自动换刀装置类型4二、刀具的选择自动选刀：按数控装置的刀具选择指令，从刀库中将所需要的刀具转换到取刀位置，称为自动选刀。在刀库中，选择刀具通常采用：1．顺序选择刀具2．任意选择刀具5任意选择法主要有三种编码方式(1)刀具编码方式(2)刀座编码方式(3)编码附件方式61刀具编码方式这种方式是对每把刀具进行编码，由于每把刀具都有自己的代码，因此，可以存放于刀库的任一刀座中。这样刀库中的刀具在不同的工序中也就可重复使用，用过的刀具也不一定放回原刀座中，避免了因刀具存放在刀库中的顺序差错而造成的事故，同时

4、也缩短了刀库的运转时间简化了自动换刀控制线路。图5-1刀具编码方式72刀座编码方式这种编码方式对每个刀座都进行编码，刀具也编号，并将刀具放到与其号码相符的刀座中，换刀时刀库旋转，使各个刀座依次经过识刀器，直至找到规定的刀座，刀库便停止旋转。图5-2刀座编码方式83编码附件方式编码附件方式可分为编码钥匙、编码卡片、编码杆和编码盘等，其中应用最多的是编码钥匙。这种方式是先给各刀具都缚上一把表示该刀具号的编码钥匙，当把各刀具存放到刀库的刀座中时，将编码钥匙插进刀座旁边的钥匙孔中，这样就把钥匙的号码转记到刀座中，给刀座编上了号码。识别装置

5、可以通过识别钥匙上的号码来选取该钥匙旁边刀座中的刀具。9三、识别装置刀具（刀座）识别装置是自动换刀系统中重要组成部分，常用的有下列几种。1．接触式刀具识别装置2．非接触式刀具识别装置101．接触式刀具识别装置图5-3接触式刀具识别装置1-刀柄2-识别装置3-触针4-编码环112．非接触式刀具识别装置非接触式刀具识别装置没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快，适应于高速、换刀频繁的工作场合。常用的有磁性识别和光电识别。（1）非接触式磁性识别法（2）光学纤维刀具识别装置12（1）非接触式磁性识别法磁性识别法是利用磁性

6、材料和非磁性材料磁感应强弱不同，通过感应线圈读取代码。编码环的直径相等，分别由导磁材料(如软钢)和非导磁材料(如黄铜、塑料等)制成，规定前者编码为“1”，后者编码为“0”图5-4非接触式磁性识别1-刀柄套2-导磁材料编码环3-识别装置4-非导磁材料编码环5-一次线圈6-检测线圈7-二次线圈13（2）光学纤维刀具识别装置这种装置利用光导纤维良好的光传导特性，采用多束光导纤维构成阅读头。用靠近的二束光导纤维来阅读二进制码的一位时，其中一束将光源投射到能反光或不能反光(被涂黑)的金属表面，另一束光导纤维将反射光送至光电转换元件转换成电信

7、号，以判断正对这二束光导纤维的金属表面有无反射光，有反射时(表面光亮)为“1”，无反射时(表面涂黑)为“0”，如图4-5b所示。在刀具的某个磨光部位按二进制规律涂黑或不涂黑，就可给刀具编上号码。正当中的一小块反光部分用来发出同步信号14图5-5光学纤维刀具识别装置15四、利用PC(可编程序控制器)实现随机换刀由于计算机技术的发展．可以利用软件选刀。它代替了传统的编码环和识刀器。在这种选刀与换刀的方式中，刀库上的刀具能与主轴上的刀具任意地直接交换，即随机换刀。主轴上换来的新刀号及还回刀库上的刀具号，均在PLC内部相应地存储单元记忆。

8、随机换刀控制方式需要在PLC内部设置一个模拟刀库的数据表，其长度和表内设置的数据与刀库的位置数和刀具号相对应。这种方法主要由软件完成选刀，从而消除了由于识刀装置的稳定性，可靠性所带来的选刀失误。165.2刀架换刀一、排刀式刀架图5-6排刀式刀架布置