自动化制造系统-第四章-刀具自动化课件.ppt

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1、自动化制造系统教师：谢楠第四章刀具自动化自动化机床的刀具和辅助工具自动化加工机床连续生产对刀具的要求（除刀具一般要求之外）尺寸耐用度高断（卷）屑和排屑方便可靠刀具的更换和调整方便实现刀具的标准化、系列化和通用化设置加工及刀具工作状态的监控及检测装置刚性自动化生产线：尽可能提高刀具的专用化程度提高总体效益，机床、刀具和夹具基本上是专用的，刀具及其辅具相对简单。柔性生产线：以刀具的标准化、系列化和模块化，尽可能以通用化取得最佳的总体效益；为了适应随机变换，考虑刀具及工具系统的构成、刀具数据库的建立、刀具信息编码与识

2、别、刀具调整等。2021/9/182自动化制造系统第一节自动化机床的刀具和辅助工具刚性自动化刀具及辅具（一般刀具、复合刀具、特殊工具），应注意以下问题：优先选取各种标准刀具为了工序集中或加工精度的需要，可以采用复合刀具。例如用装有几把镗刀的镗杆镗削同轴孔。要根据加工材料的特点合理选择刀具结构，以保证加工耐用度。镗刀和铰刀的选用原则：进行孔的精加工时，大多数镗铰都可以，但因铰刀的直径不宜做的过大，故铰孔一般用于100mm以下的孔。在多工位的回转工作台和鼓轮机床上，宜采用铰削。2021/9/183自动化制造系统第一

3、节自动化机床的刀具和辅助工具数控机床和柔性自动化加工用的工具系统数控车削加工用的工具系统影响因素：机床刀架的形式、刀具类型、刀具系统是否需要动力驱动。一般采用：立式或卧式转塔刀架为刀库。2021/9/184自动化制造系统第一节自动化机床的刀具和辅助工具DIN69880工具系统插图2021/9/185自动化制造系统第一节自动化机床的刀具和辅助工具数控机床和柔性自动化加工用的工具系统数控镗铣加工刀具的工具系统包括：刀具柄部、刀具装夹部分和刀具。刀柄一般分：直柄和锥柄。优点：锥柄不自锁、比直柄有较高的定心精度和刚度（

4、以具有较高的制造精度为前提）。不足：轴向定位精度差、刚度不够、高速旋转时会导致主轴扩展、尺寸质量及所需拉紧力大、换刀时间长。2021/9/186自动化制造系统第一节自动化机床的刀具和辅助工具镗铣类工具系统的分类整体式结构镗铣类工具系统工具系统的柄部与夹持刀具的工作部分连成一体，不同规格和品种的工作部分都必须带有与机床主轴相连接的柄部。模块式工具系统工具的柄部和工作部分分开，制成各种系列化的模块，然后用不同规格的中间模块组装成不同用途、不同规格的模块式工具。2021/9/187自动化制造系统第一节自动化机床的刀具

5、和辅助工具刀具的快换及调整基本方法：更换刀片、更换刀体、更换刀夹。更换刀片更换刀具更换刀夹2021/9/188自动化制造系统第二节自动化换刀装置自动化换刀装置应满足的要求：换刀时间短；足够的重复定位精度；识刀、选刀可靠，换刀动作简单；刀库存储量合理；刀库占地面积小，并能与主机配合使机床外观完整；刀具装卸、调整、维护方便。加工中心的自动换刀系统一般包括：刀库；刀具交换装置；换刀机械手；刀具识别装置等四个部分。刀库——储存加工所需各种刀具的仓库，具有接受刀具传送装置送来的刀具和将刀具给予刀具传送装置的功能。2021

6、/9/189自动化制造系统第二节自动化换刀装置鼓轮式刀库应用较广，刀具轴线与盘轴线平行、垂直或者成锐角。这种刀库结构简单紧凑。但刀具单环排列，空间利用率低，大容量刀库外径大，转动惯量大，选刀时间长，因此最多不能超过32把刀。链式刀库容量大，当采用多环链式刀库时，刀库外形较紧凑，占用空间较小，适用于大容量的刀库。增加刀具，只需增加链条长度而不增加链轮直径，因此刀库运动惯量增加不多。格子箱式刀库容量大，结构紧凑，空间利用率高，但布局不灵活。通常将刀库安放于工作台。直线式刀库结构简单，刀库容量小，一般应用于数控车床和

7、数控钻床。2021/9/1810自动化制造系统第二节自动化换刀装置刀具交换装置——实现刀库和机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换的装置利用机械手实现刀具交换的装置2021/9/1811自动化制造系统第二节自动化换刀装置换刀机械手单臂单爪回转式：手臂上只有一个爪，时间长。单臂双爪回转式：换刀速度比单臂单爪快。双臂回转式：两端的卡爪，可同时抓刀库和主轴上的刀具，回转180度后分别转入刀库和主轴。换刀时间比单臂的短。双机械手：相当于2个单臂单爪机械手配合使用。双臂

8、往复交叉式：双臂可往复式运动，并交叉成一个角度。可延导轨移动或绕轴转动。双臂端面夹紧式：夹紧部位不同，夹紧刀柄的两个端面。2021/9/1812自动化制造系统第二节自动化换刀装置刀具识别装置——根据数控系统的指令迅速准确地从刀具库中选中所需的刀具以便调用。顺序选刀按加工工序排，加工时按顺序选刀。无需刀具识别装置，刀库的控制和驱动简单。顺序选刀带来的问题？任意选刀预先将刀具（套）进行编码