五轴加工中心的自动换刀系统组成有哪些部分?

日期:2022-06-28 11:35:03 阅读:54

五轴加工中心是一种备有刀库,并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。工件经一次装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹,以及其他辅助机能;依次完成工件几个面上多工序的加工。由于五轴联动加工中心能集中完成多种工序,因而可减少工件装夹、测量和机床的调整时间,减少工件周转、搬运和存放时间,使机床的切削利用率很高,具有良好的经济效果。

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自动换刀系统是五轴加工中心的重要组成部分,主要包括刀库、刀具交换装置(机械手)等部件。刀库是存放加工过程所要使用的全部刀具的装置。当需要换刀时,根据数控机床指令,由机械手将刀具从刀库取出,并装人主轴中心。刀库的容量从几把刀具到上百把刀具。机械手的结构根据刀库与主轴的相对位置及结构的不同,也有多种形式。

1.刀库的形式

刀库的形式很多,结构也各不相同,加工中心最常用的刀库有鼓轮式刀库和链式刀库两种。鼓轮式刀库的结构紧凑、简单,在钻削中心上应用较多,一般存放刀具不超过32把。链式刀库是在环形链条上装有许多刀座,刀座的孔中装夹各种刀具,链条由链轮驱动。除此之外,还有格子箱式刀库、直线式刀库、多盘式刀库等。

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2.刀具交换装置

数控机床的自动换刀系统中,实现刀库与机床主轴之间刀具传递和刀具装卸的装置,称为刀具交换装置。刀具的交换方式通常分为无机械手换刀和有机械手换刀两大类。

1)无机械手换刀的方式是利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。这种换刀机构不需要机械手,结构简单、紧凑。由于交换刀具时机床不工作,所以不会影响加工精度,但会影响机床的生产率;其次因刀库尺寸限制,装刀数量不能太多。常用于小型五轴加工中心。

2)机械手换刀采用机械手进行刀具交换的方式应用得最为广泛,这是因为机械手换刀有很大的灵活性,而且可以减少换刀时间。机械手的结构形式也是多种多样的,因此换刀运动也有所不同。为防止刀具掉落,各种机械手的手爪都必须带有自锁机构。

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