Ⅰ 數控機床的自動換刀裝置都有哪些方式
1. 刀具交換方式
數控機床自動換刀裝置的刀具交換方式主要分為兩大類:一類是無機械手換刀,通過刀庫與機床主軸的相對運動實現刀具交換;另一類是機械手換刀,具有很高的靈活性和可靠性,應用廣泛。
2. 機械手形式
自動換刀數控機床中的機械手形式多樣,常見的有單臂單爪回轉式、單臂雙爪回轉式、雙臂回轉式、雙機械手、往復交叉式和端面夾緊式等。
3. 機械手夾持結構
機械手夾持刀具的方法主要有柄式夾持和法蘭盤式夾持兩種。柄式夾持通過V形槽夾持刀柄,而法蘭盤式夾持則通過碟式夾持刀柄。
4. 自動換刀動作順序
自動換刀動作順序因裝置結構而異,以雙臂往復交叉式機械手和鉤刀機械手為例,分別描述了它們的換刀過程。雙臂往復交叉式機械手的換刀過程包括主軸後退、機械手回轉、拔出舊刀、插入新刀、機械手復位等步驟;鉤刀機械手的換刀過程則包括抓刀、拔刀、換刀、插刀和復位等基本動作。
Ⅱ 加工中心機械手換刀的工作原理
下面是以在螺栓數控銑床的自動換刀裝置中採用這種上機械手換刀的工作原理。
該機械手安裝在主軸的左側面,隨同主軸箱一起運動。機械手由機械手臂與45°的斜殼體組成。機械手臂1形狀對稱。固定在回轉軸4上,回轉軸與主軸成45°角,安裝在殼體3上,5為手臂托,可由氣壓缸帶動(圖中未標出),機械手有伸縮、回轉、抓刀、松刀等動作。
伸縮動作:氣壓缸(圖中未標出)帶動手臂托架5沿主軸軸向移動。
回轉動作:氣壓缸2中的齒條輪通過齒輪帶動回轉軸4轉動。從而實現手臂正向和反向180°的旋轉運動。
抓刀、松刀動作:機械手對刀具的夾緊和松開是通過氣壓缸6。碟形彈簧7及拉桿8、杠桿9、活動爪10來實現。碟形彈簧實現夾緊,氣壓缸實現松開。在活動爪中有兩個銷子11,當夾緊刀具時,插入刀柄凸緣的孔內,確保安全、可靠。
2)
機械手的自動換刀過程的動作順序
(a) (b) (c) (d)
圖4-6 換刀機械手的換刀過程
自動換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部分組成。
選刀即刀庫按照選刀命令(或信息)自動將要用的刀具移動到換刀位置,完成選刀過程,為下面換刀做好准備,換刀即是機械手把主軸上用過的刀具取下,將選好的刀具安裝在主軸之上。
換刀動作的大致過程為:
1)主軸箱回到最高處(z坐標零點),同時實現「主軸准停」。即主軸停止回轉並准確停止在一個固定不變的角度方位上,保證主軸端面的鍵也在一個固定的方位,使刀柄上的鍵槽能恰好對正端面鍵。
2)機械手抓住主軸和刀庫上的刀具。
3)把卡緊在主軸和發庫上的刀具松開
4)活塞桿推動機械手下行,從主軸和刀庫上取出刀具
5)機械手回轉180°,交換刀具位置,
6)將更換後的刀具裝入主軸和刀庫
7)分別夾緊主軸和刀庫上的刀具
8)機械手鬆開主軸和刀庫上的刀具
9)當機械手鬆開具後,限位開關發出「換刀完畢」的信號,主軸自由,可以開始加工或其他程序動作。