A. 数控车床怎么换刀
换刀点可以选择在任意一个部位,前提是不妨碍刀具和卡盘、尾座工件。就近点换刀,离需要加工的部位取一个相对较近的点,可以节省加工时间。换刀的指令可以提前准备如
G00 X100 Z100
T0202 (在运行这段程序时,为下次换刀做准备)
M30
数控车床换刀过程较为复杂,首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上,在机外进行尺寸预调整之后,按一定的方式放入刀库,换刀时先在刀库中进行选刀,并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。在进行刀具交换之后,将新刀具装入主轴,把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量,它既可安装在主轴箱的侧面或上方,也可作为单独部件安装到数控机床以外。
刀库的种类
刀库用于存放刀具,它是自动换刀装置中的主要部件之一。根据刀库存放刀具的数目和取刀方式,刀库可设计成不同类型。图1所示为常见的几种刀库的形式。
(1)直线刀库。刀具在刀库中直线排列、结构简单,存放刀具数量有限(一般8把-12把),较少使用。
(2)圆盘刀库。存刀量少则6把-8把,多则50把-60把,有多种形式。刀具径向布置,占有较大空间,一般置于机床立柱上端。刀具轴向布置,常置于主轴侧面,刀库轴心线可垂直放置,也可以水平放置,较多使用。刀具为伞状布置,多斜放于立柱上端。为进一步扩充存刀量,多层圆盘刀库。
B. 数控机床的自动换刀装置都有哪些方式
1、刀具交换方式
数控机床的自动换刀装置中,实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。
刀具的交换方式很多,一般可分为以下两大类。
(一)无机械手换刀
无机械手换刀,是由刀库和机床主轴的相对运动实现的刀具交换。换刀时,必须首先将用过的刀具送回刀库,然后再从刀库中取出新刀具,这两个动作不可能同时进行,因此,换刀时间长。所示的数控立式镗铣床就是采用这种换刀方式的实例。它的选刀和换刀由三个坐标轴的数控定位系统来完成,因此每交换一次刀具,工作台和主轴箱就必须沿着三个坐标轴作两次来回运动,因而增加了换刀时间。另外,由于刀库置于工作台上,减少了工作台的有效使用面积。
(二)机械手换刀
由于刀库及刀具交换方式的不同,换刀机械手也有多种形式。因为机械手换刀有很大的灵活性,而且还可以减少换刀时间,应用最为广泛。
在各种类型的机械手中,双臂机械手全面地体现了以上优点,为了防止刀具掉落,各机械手的活动爪都必须带有自锁结构。双臂回转机械手的动作比较简单,而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具,因此换刀时间可以进一步缩短。双臂回转机械手,虽不是同时抓取主轴和刀库中的刀具,但是换刀准备时间及将刀具送回刀库的时间(图中实线所示位置)与机械加工时间重合,因而换刀(图中双点划线所示位置)时间较短。
2、机械手形式
在自动换刀数控机床中,机械手的形式也是多种多样,常见的有以下几种形式。
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀,其手臂上只有一个卡爪,不论在刀库上或是在主轴上,均靠这个卡爪来装刀及卸刀,因此换刀时间较长。
2、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂上有两个卡爪,两个卡爪有所分工。一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务,另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务。其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、双臂回转式机械手
这种机械手的两臂上各有一个卡爪,两个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具,回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。这种机械手换刀时间较以上两种单臂机械手均短,是最常用的一种形式。
4、双机械手
这种机械手相当于两个单臂单爪机械手,它们互相配合进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库,另一个由刀库中取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种机械手的两手臂可以往复运动,并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库,另一个手臂由刀库中取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转,以实现由刀库与主轴间的运刀工作。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓取刀具,这种机械手则是靠夹紧刀柄的两个端面来抓取的。
3、机械手夹持结构
在换刀过程中,由于机械手抓住刀柄要作快速回转,要作拔、插刀具的动作,还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此,机械手的夹持部分要十分可靠,并保证有适当的夹紧力,其活动爪要有锁紧装置,以防止刀具在换刀过程中转动脱落。机械手夹持刀具的方法有以下两种。
(一)柄式夹持
柄式夹持,也称轴向夹持或V形槽夹持。其刀柄前端有V形槽,供机械手夹持用,目前我国数控机床较多采用这种夹持方式。机械手手掌结构示意图。它由固定爪及活动爪组成,活动爪可绕轴回转,其一端在弹簧柱塞的作用下,支靠在挡销上,调整螺钉以保持手掌适当的夹紧力,锁紧销使活动爪牢固地夹持刀柄,防止刀具在交换过程中松脱。锁紧销还可轴向移动,使活动爪放松,以便杈刀从刀柄V形槽中退出。
(二)法兰盘式夹持
法兰盘式夹持,也称径向夹持或碟式夹持。刀柄的前端有供机械手夹持的法兰盘。采用法兰盘式夹持的优点是:当采用中间搬运装置时,可以很方便从一个机械手过渡到另一个辅助机械手上去。对于法兰盘式夹持方式,其换刀动作较多,不如柄式夹持方式应用广泛。
4、自动换刀动作顺序
由于自动换刀装置的布局结构多种多样,其换刀过程动作顺序会不尽相同。下面分别以常见的双臂往复交叉式机械手和钩刀机械手为例用动作分图加以说明。
(一)双臂往复交叉式机械手的换刀过程
(1)开始换刀前状态。主轴正用T05号刀具进行加工,装刀机械手已抓住下一工步需用的T09号刀具,机械手架处于最高位置,为换刀做好了准备;
(2)上一工步结束,机床立柱后退,主轴箱上升,使主轴处于换刀位置。接着下一工步开始,其第一个指令是换刀,机械手架回转180o转向主轴。
(3)卸刀机械手前伸,抓住主轴上已用过的T05号刀具。
(4)机械手架由滑座带动,沿刀具轴线前移,将T05号刀具从主轴上拔出。
(5)卸刀机械手缩回原位。
(6)装刀机械手前伸,使T09号刀具对准主轴。
(7)机械手架后移,将T09号刀具插入主轴。
(8)装刀机械手缩回原位。
(9)机械手架回转180o,使装刀、卸刀机械手转向刀库。
(10)机械手架由横梁带动下降,找第二排刀套链,卸刀机械手将T05号刀具插回P05号刀套中。
(11)刀套链转动把在下一个工步需用的T46号刀具送到换刀位置,机械手一降,找第三排刀链,由装刀机械手将T46号刀具取出。
(12)刀套链反转,把P09号刀套送到换刀位置,同时机械手架上升至最高位置,为再下一工步的换刀做好准备。
(二)钩刀机械手的换刀过程
作为最常用的一种换刀形式,换刀一次所需的基本动作如下。
1)抓刀。手臂旋转90?,同时抓住刀库和主轴上的刀具。
(2)拔刀。主轴夹头松开刀具,机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出。
(3)换刀。手臂旋转180?,新旧刀具更换。
(4)插刀。机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库,然后主轴夹头夹紧刀具;
(5)复位。转动手臂,回到原始位置。
C. 数控机床换刀动作的一般步骤
加工中心自动换刀功能是通过机械手(自动换刀机构)和数控系统的有关控制指令来完成的。换刀过程:装刀,选刀,换刀1.换刀过程(1)装刀:刀具装入刀库任选刀座装刀方式。刀具安置在任意的刀座内,需将该刀具所在刀座号记下来。固定刀座装刀方式。刀具安置在设定的刀座内。(2)选刀从刀库中选出指定刀具的操作。1)顺序选刀:选刀方式要求按工艺过程的顺序(即刀具使用顺序)将刀具安置在刀座中,使用时按刀具的安置顺序逐一取用,用后放回原刀座中。2)随意选刀:①刀座编码选刀:对刀库各刀座编码,把与刀座编码对应的刀具一一放入指定的刀座中,编程时用地址T指出刀具所在刀座编码。②计算机记忆选刀刀具号和存刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器的存储器内,刀具存放地址改变,计算机记忆也随之改变。在刀库装有位置检测装置,刀具可以任意取出,任意送回。(3)换刀1)主轴上的刀具和刀库中的待换刀具都是任选刀座。刀库→选刀→到换刀位→机械手取出刀具→装入主轴,同时将主轴取下的刀具装入待换刀具的刀座。2)主轴上的刀具放在固定的刀座中,待换刀具是任选刀座或固定刀座。选刀过程同上,换刀时从主轴取下刀具送回刀库时,刀库应事先转动到接收主轴刀具的位置。3)主轴上的刀具是任选刀座,待换刀具是固定刀座。选刀同上,从主轴取下的刀具送到最近的一个空刀位。2.自动换刀程序的编制(1)换刀动作(指令):选刀(T××);换刀(M06)(2)选刀和换刀通常分开进行。(3)为提高机床利用率,选刀动作与机床加工动作重合。(4)换刀指令M06必须在用新刀具进行切削加工的程序段之前,而下一个选刀指令T常紧跟在这次换刀指令之后。(5)换刀点:多数加工中心规定在机床Z轴零点(Z0),要求在换刀前用准备功能指令(G28)使主轴自动返回Z0点。(6)换刀过程:接到T××指令后立即自动选刀,并使选中的刀具处于换刀位置,接到M06指令后机械手动作,一方面将主轴上的刀具取下送回刀库,另一方面又将换刀位置的刀具取出装到主轴上,实现换刀。(7)换刀程序编制方法1)主轴返回参考点和刀库选刀同时进行,选好刀具后进行换刀。…N02 G28 Z0 T02 Z轴回零,选T02号刀;N03 M06换上T02号刀…缺点:选刀时间大于回零时间时,需要占机选刀。2)在Z轴回零换刀前就选好刀…N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02直线插补,选T02号刀N11 G28 Z0 M06 Z轴回零,换T02号刀…N20 G01 Z_ F_ T03直线插补,选T03号刀N30 G02 X_ Y_ I_ J_ F_顺圆弧插补3)有的加工中心(TH5632)换刀程序与上略不同…N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02直线插补,选T02号刀…N30 G28 Z0 T03 M06 Z轴回零,换T02号刀,选T03号刀N40 G00 Z1N50 G02 X_ Y_ I_ J_ F_圆弧插补…注:对卧式加工中心,上面程序的G28 Z0应为G28 Y0。数控机床换刀动作的一般步骤
D. 车床上的回转刀架是如何实现换刀的
数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置,有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工的切削力:同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制,它的动作分为4个步骤:
(1)刀架抬起 当数控装置发出换刀指令后,压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔,活塞1上升,刀架体2抬起,使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。同时,活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位 当刀架抬起后,压力油从c孔进入转位液压缸左腔,活塞6向右移动,通过联接板带动齿条8移动,使空套齿轮5作逆时针方向转动。通过端齿离合器使刀架转过60º。活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6,并由限位开关控制。
(3)刀架压紧 刀架转位之后,压力油从b孔进入压紧液压缸上腔,活塞1带动刀架体2下降。齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9,利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙,实现反靠定位。刀架体2下降时,定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧,同时齿轮3与齿圈4的锥面接触,刀架在新的位置定位并夹紧。这时,端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位 刀架压紧之后,压力油从d孔进入转位液压缸的右腔,活塞6带动齿条复位,由于此时端齿离合器已脱开,齿条带动齿轮3在轴上空转。
如果定位和夹紧动作正常,推杆11与相应的触头12接触,发出信号表示换刀过程已经结束,可以继续进行切削加工。
回转刀架除了采用液压缸转位和定位销定位之外,还可以采用电动机带动离合器定位,以及其他转位和定位机构。
更详细的页面(附图):
http://info.mt.hc360.com/2006/05/12161120315.shtml
E. 数控铣床怎样手动换刀
使用刀具时,首先应确定数控铣床要求配备的刀柄及拉钉的标准和尺寸(这一点很重要,一般规格不同无法安装),根据加工工艺选择刀柄、拉钉和刀具,并将它们装配好,然后装夹在数控铣床的主轴上态旅首。 一、手动换刀过程 手动在主轴上装卸刀柄的方法如下:1、确认刀具和刀柄的重量不超过机床规定的许用最大重量;2、清洁刀柄锥面和主轴锥孔;3、左手握住刀柄,将刀柄的键槽对准主轴端面键垂直伸入到主轴内,不可倾斜;4、右手按下换刀按钮,压缩空气从主轴内吹出以清洁主轴和刀柄,按镇者住此按钮,直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合后,松开按钮,刀柄即被自动夹紧,确认夹紧后方可松手;5、刀柄装上后,用手转动主轴检查刀柄是否正确装夹;6、卸刀柄时,先用左手握住刀柄,再用右手按换刀按钮(否则刀具从主轴内掉下,可能会损坏刀具、工件和夹具等),取下刀柄。二、注意事项 在手动换刀过程中应注意以下问题:1、应选择有足够刚度的刀具及刀柄,同时在装配刀具时保持合理的悬伸长度,以避免刀具在加工过程中产生变形;2、卸刀柄时,必须要有足够的动作空间,刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉;3、换刀过程中严禁主轴运转。数控铣床换帆数刀解刨图: