自动换刀装置发展现状及其关键技术.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mar.2013第41卷第5期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.41No.5DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2013.05.044自动换刀装置发展现状及其关键技术李加明，陶卫军，冯虎田(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要:从提高国产数控加工中心的自主化程度出发，总结了国内外自动换刀装置的发展现状，分析了国产自动换刀装置存在的主要问题和发展方向，并对自动换刀装置关键技术进行了总结。关键词:自动换刀装置;关键技术;发展现状中图分类号:TP659文献标识码:A文章编号:1001－3881(201

2、3)5－174－3DevelopmentStatusandKeyTechnologiesofAutomaticToolChangerLIJiaming，TAOWeijun，FENGHutian(NanjingUniversityofScience＆Technology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract:Forimprovingtheself-independenceofnumericalcontrolmachiningcenter，thepresentdevelopmentofautomatictoolchangedeviceathom

3、eandabroadwassummarized．Then，themainexitingproblemsanddevelopmentdirectionofdomesticautomatictoolchangedevicewereanalyzed．Onthisbasis，thekeytechniquesofautomatictoolchangerweresummarized．Keywords:Automatictoolchanger;Keytechnology;Developmentstatus自动换刀装置(AutomaticToolChanger，ATC)到换刀位置，刀库的主

4、要形式有转塔式、盘式以及链主要用于大中型数控加工中心，具有连续换刀且换刀式;机械手的功能是完成刀具在主轴头与刀库之间的时间短的优点。目前，已成为数控加工中心的重要组传递及装卸;驱动装置则是为刀库和机械手实现其功成部分和关键功能部件。通过自动换刀装置，可减少能提供动力的机构，主要有液压驱动、机械式凸轮联［3－4］加工过程中的非切削时间，以提高生产率、降低生产动两种方式。其中液压驱动平稳、可靠，但是其［1－2］成本，进而提升机床乃至整个生产线的生产力。运动速率慢，故换刀时间较长;凸轮机构有良好的动随着数控加工中心向高性能、高精度、高速度和高可态特性，通过凸轮联动驱动的换刀机械手

5、，可在高速靠性方向发展，对自动换刀装置的精度、性能和可靠条件下可靠地运转，具有较短的刀对刀换刀时间，但性也提出了更高的要求。目前，我国提出振兴装备制凸轮机构造价高，且长时间使用会出现磨损，影响换造业、自主发展数控机床的国家战略，同时对数控机刀动作的可靠性。目前，具有更高可靠性与较高自动［5］床与加工中心的功能部件和基础元件的自主发展非常换刀速度的凸轮式换刀成为主流发展趋势。重视，很多专家学者已经开始认识到国产功能部件包自1958年美国K＆T公司研制出带有自动换刀装括自动换刀装置、滚动功能部件和数控系统存在基础置的加工中心，数控机床发展迅速，20世纪70年代研究薄弱和性能总体

6、落后的问题，急需在国产功能部可实现自动换刀的多工序数控机床步入了发展的黄金［6］件上进行产品性能提升。其中，自动换刀装置作为数时代。近几年，随着数控机床行业向着多功能、高控加工中心的重要组成部分和关键功能部件，直接影效率、高速化、高可靠性的演进趋势，发展高负荷、响到国产数控加工中心的自主发展和国产化水平。由高容量、高速化、高可靠性的自动换刀装置成为必然此，从提高国产数控加工中心的自主化程度出发，对趋势。国内外自动换刀装置的发展现状进行了分析，并对自为适应数控机床的多功能化，如落地镗床、龙门动换刀装置相关的主要关键技术进行了总结。车床等重型机床对大型刀库及超重负荷刀具的需求，

7、1国内外自动换刀装置发展现状发展出刀链系统能承载超重刀具(质量30kg以上)自动换刀装置主要由刀库和机械手及驱动装置组的刀库，其机械手拥有强力锁刀功能，防止刀具在运成，刀库的功能是存贮加工中心所要用的各种刀具，转中掉落，如台湾吉辅生产的采用液压驱动的大型链并在数控系统的控制下，把即将要用的刀具准确地送式刀库HK100A-240CH，其最大刀具质量35kg以上，收稿日期:2012－02－29基金项目:国家科技重大专项(2010ZX04014-013)作者简介:李加明(1987—)，男，硕士研究生，研究方向为链式刀库及