A. 数控车床刀架换刀装置分为刀库式自动换刀装置和转塔式刀架两大类是不是对的
不对,刀库是具有一定数量的刀具,用机械手实现刀具互换的装置。车床上只能算专自动换刀装置,可以是属4把刀的刀架也可以更多,还可以改造排刀等。转塔多用于刀具需要旋转的钻镗铣床等,车床刀具本身不需要旋转。只会平移。
B. 加工中心自动换刀装置的组成部分是什么
加工中心有是由基础的数控铣床发展而来,它综合了数控铣床的所有的特点和功能,与数控铣床不同的是加工中心拥有自动换刀装置,能实现在加工时自动换刀功能。而数控铣床则没有自动换刀装置,不能实现自动换刀功能,这就是数控铣床与加工中心的区别所在。
加工中心自动换刀装置的组成:
加工中心的自动换刀装置是由刀库、机械手臂和驱动机构等部件组成,刀库是存放着加工时所需要的刀具。刀库的类型有很多,主要是根据形状来分类有斗笠式刀库、圆盘式刀库和链条式刀库等多种类型的刀库,这些刀库的容量几把到几百把刀具。在市场上常见加工中心使用的刀库有斗笠式刀库和圆盘式刀库这两种,而链条式刀库由于价格昂贵所以没有什么厂家使用。
加工中心的换刀方式:
1、斗笠式刀库的换刀方式:
斗笠式刀库的换刀方式比较简单,这类刀库没有机械手臂,所以不需要使用机械手臂来完成换刀。其刀库的换刀方式是这样的:刀库向主轴移动来实现换刀。此类具有性价比高、维护方便、结构简单等优点,而缺点就是换刀速度慢。
2、圆盘式刀库的换刀方式:
圆盘式刀库的换刀方式比较复杂,主要是由机械手臂来完成换刀动作,由机械手从刀库取出刀具180°旋转装入主轴中完成换刀。此类刀库具有换刀速度快的优点,其缺点就是结构复杂,维修不便,而且故障率高。
尽管这些刀库的换刀方式、选刀方式、刀具结构等各不相同,但都是由数控系统来控制的,由电机、气压或者液压和机械手来实现刀具的选择与交换。
C. 什么是自动换刀装置
一、自动换刀装置的形式
自动换刀装置是数控机床的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有以下几种:
1.回转刀架换刀;
2.排式刀架换刀;
3.更换主轴头换刀;
4.带刀库的自动换刀系统
在这里我对数控机床常见的这几种换刀系统逐一介绍,首先介绍一下回转刀架换刀系统。
二、回转刀架
数控机床使用的回转刀架是比较简单的自动换刀装置,常用的类型有四方刀架、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。下面我们结合一台四工位的四方刀架了解一下其换刀过程及原理。并结合换刀原理分析一下四方刀架的常见故障现象及原因。常见机床四方刀架如图一(左)。
图一数控机床刀架或刀库是由机床PLC来进行控制,对于普通的四工位刀架来说,控制比较简单,一般用于普通的车床。我们分析车床刀架的控制原理其实就是指刀架的整个换刀过程,刀架的换刀过程其实是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算。实现刀架的顺序控制。另外为了保证换刀能够正确进行,系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。下面我们分析PLC控制下的换刀过程。在分析之前,我们首先了解刀架控制的电气部分。刀架电气控制部分如图二所示。图二中的a是刀架控制的强电部分,主要是控制刀架电机的正转和反转,来控制刀架的正转和反转;图b是刀架控制的交流控制回路,主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制;图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路,整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。 图中各器件的作用如下:
序号 名称 含义
1 M2 刀架电动机
2 QF3 刀架电动机带过载保护的电源空开
3 KM5、KM6 刀架电动机正、反转控制交流接触器
4 KA1 由急停控制的中间继电器
5 KA6、KA7 刀架电动机正、反转控制中间继电器
6 S1~S4 刀位检测霍尔开关
7 SB11 手动刀位选择按钮
8 SB12 手动换刀启动按钮
9 RC3 三相灭弧器
10 RC9、RC10 单相灭弧器
自动刀架控制涉及到的I/O信号如下:
PLC输入信号:
X2.7:刀架电动机过热报警输入;
X3.0~X3.3:1~4号刀到位信号输入;
X30.6:手动刀位选择按钮信号输入;
X30.7:手动换刀启动按钮信号输入;
PLC输出信号:
Y0.6:刀架正转继电器控制输出;
Y0.7:刀架反转继电器控制输出。
我们现在已经清楚了刀架控制的I/O信号,下面我们结合这些信号来分析一下换刀过程,刀架换刀有两种模式,一种是手动换刀,一种是通过T指令进行自动换刀。我们以手动状态为例,介绍一下换刀过程及常见故障。
1、首先我们将机床调至手动状态,通过刀位选择按键进行目的刀位选择,有的系统是利用波段开关的形式进行实现,有的系统是利用记数的形式来实现,比如说通过检测刀位选择信号(X30.6)的状态,如果按下刀位选择按键,X30.6的状态应该会改变一次,计数器的数值会发生改变,系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。
2、选择目的刀具完成以后,下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。我们按下刀位转换按键X30.7以后。这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6,KA6吸合;KM5吸合,这时刀架电机开始正向旋转,刀架开始正转。
3、刀架在正向旋转的过程中不停的对刀位输入信号进行检测,如图3所示,每把刀具各有一个霍尔位置检测开关。各刀具按顺序依次经过发磁体位置产生相应的刀位信号。当产生的刀位信号和目的刀位寄存器中的刀位相一致的时候,PLC认为所选刀具已经到位。
图34、刀具到位以后,刀架仍继续正向旋转一段时间,然后停止正向旋转(Y0.6停止输出),延时一段时间以后,刀架反转控制信号Y0.7有效,此时刀架开始反转,反转过程其实就是刀架锁紧的过程,此过程延续一段时间,直到刀架锁紧到位,但反转时间不宜过长或过短。过长就有可能烧坏电机或造成电机过热空开跳闸,时间过短有可能造成刀架不能够锁紧。刀架锁紧以后,整个换刀过程结束。
安全互锁
1、架电动机长时间旋转,而检测不到刀位信号,则认为刀架出现故障,立即停止刀架电动机,以防止将其损坏并报警提示;
2、刀架电动机过热报警时,停止换刀过程,并禁止自动加工;
我们现在已经对此种刀架的换刀原理有所了解,那么对于此种刀架在工作过程中常见的一些故障我们应该很容易分析出他的原因。常见的故障现象如下:
故障现象一:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架不转;
故障现象二:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架转个不停;
我们现在就以这两种比较典型的故障现象来分析一下故障原因,希望大家有所收获,比如故障现象一;这是比较常见的一种故障现象,出现此现象后我们应该利用怎样的方法才能够比较容易去解决。
从上面的叙述中我们已经了解了换刀的整个过程, 如图四,如果刀架不动,我们应该怎么样去检修呢?
1、首先我们可以利用现象比较明显,比较容易观察到的地方来进行判断,在这里我们可以把接触器作为一个特殊点,以接触器为分界点,作出一个初步判断,可以观察一下接触器是否动作,如果接触器动作我们可以听到接触器吸合的声音,相反则听不到。
2、接触器吸合的情况下,我们可以判断出换刀过程中的① ④没有问题。那么问题应该在⑤ 或 ⑥上,具体原因如下:
1)电机电源缺相或电压过低;
2)接触器主触点被烧坏或接触不良;
3)刀架电机电源相序错,造成电机旋转方向发生改变,刀架选刀的过程变成刀架锁紧的过程;
4)电机被烧坏;
5)刀架锁得太紧或被机械卡死等。
3、接触器在没有吸合的情况下,我们可以判断出故障原因有可能出在①⑤这几步上,具体分析过程如下:
1)KM5没有吸合的情况下,观察KA6是否吸合,如果KA6已经动作,那么可以测量一下KM5线圈有没有烧坏,控制电缆有没有断线,KA6的触点接触是否良好。
2)如果KA6没有动作,可以通过观察PLC的输入输出寄存器的状态来确定刀架正转信号Y0.6是否有输出,如果有输出,可以检测一下继电器KA6线圈是否被烧坏,PLC输出板是否有问题,系统PLC到KA6的连线是否有问题。如果没有输出,则检查一下是否PLC编写有误,是否有些换刀条件没有满足。
D. 数控机床自动换刀装置的分类和特点及具体应用
数控机床自动换来刀装置分为转塔自式和刀库式
转塔式分为回转刀架和转塔头
刀库式分为刀库与主轴之间直接换刀、用机械手配合刀库进行换刀和(用机械手、运输装置配合刀库进行换刀)三种
回转刀架多为顺序换刀,换刀时间短,结构紧凑,容纳刀具较少 用于数控车床、数控车削中心机床
其它的太多了我打字太慢请谅解~~
E. 自动换刀装置的刀库的形式有哪几种什么是刀具交换装置
刀库有:刀臂式刀库,斗笠式刀库,链轨式。刀具交换装置就是刀库与机床主轴的运动叫刀具交换装置。
F. 快速自动换刀技术有什么主要内容
快速自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的,综合考虑机床的各方面因素,在尽可能短的时间内完成刀具交换的技术方法。该技术包括刀库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速机床的结构特点等。
快速自动换刀技术的主要内容:
(1)换刀速度指标
衡量换刀速度的方法主要有三种:①刀到刀换刀时间:②切削到切削换刀时间:③切屑到切屑换刀时间。由于切屑到切屑换刀时间基本上就是加工中心两次切削之间的时间,反映了加工中心换刀所占用的辅助时间,因此切屑到切屑换刀时间应是衡量加工中心效率高低的最直接指标。而刀到刀换刀时间则主要反映自动换刀装置本身性能的好坏,更适合作为机床自动换刀装置的性能指标。这两种方法通常用来评价换刀速度。至于换刀时间多少才是高速机床的快速自动换刀装置并没有确定的指标,在技术条件可能的情况下,应尽可能提高换刀速度。
(2)提高换刀速度的基本原则
加工中心自动刀具交换的基本出发点是在多种刀具参与的加工过程中,通过自动换刀,减少辅助加工时间。在高速加工中心上,由于切削速度的大幅度提高,自动换刀装置和刀库的配置要考虑尽可能缩短换刀时间,从而和高速切削的机床相配合。
加工中心的换刀装置通常由刀库和刀具交换机构组成,常用的有机械手式和无机械手式等方式。刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速运动的需要,高速加工中心在结构上已和传统的加工中心不同,以刀具运动进给为主,减小运动件的质量已成为高速加工中心设计的主流。因此,设计换刀装置时,要充分考虑到高速机床的新结构特征。
在设置高速加工中心上的换刀装置时,时间并不是唯一的考虑因素。首先,应在换刀动作准确、可靠的基础上提高换刀速度。特别是ATC是加工中心功能部件中故障率相对比较高的部分,这一点尤其重要:其次,要根据应用对象和性能价格比选配ATC。在换刀时间对生产过程影响大的应用场合,要尽可能提高换刀速度。例如,在汽车等生产线上,换刀时间和换刀次数要计入零件生产节拍。而在另外一些地方,如模具型腔加工,换刀速度的选择就可以放宽一些。
G. 数控机床的刀库及自动换刀装置
不知道你说的是不是数控机床啊?其实数控机床和普通机床完全不同,普通机床有很复杂的传动系统和变速机构.大部分只有一个驱动电机.而数控机床的机械结构就要简单的多,没有复杂的变速机构,因为它的电机是无级变速的.数控机床一般由下列几个部分组成:
●主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。
●数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
●驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
●辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
●编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。
加工中心
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后,能对两个以上的表面完成多种工序的加工,并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。
加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类,按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。
做数控加工的薪资确实比较高一般都是4000以上,好的话可以拿到7、8千,不过前提是你是技术很好的。还有一点不得不说的是:你别看它的薪资高,其实是很辛苦的,上班时间和工作压力等方面都是很大的。加班是经常的事。高薪水是用汗水换取的。
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H. 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。
I. 自动换刀装置的常见形式有哪些它们主要区别是什么各有何优缺点
1、回转刀架换刀数控来雕刻机上使用的回自转刀架是一种最简单的自动换刀系统,根据不同加工对象,可以设计成四方刀架和六角刀架多种形式,回转刀架上分别安装多把,并按数控装置的指令换刀。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚性,以承受粗加工时的切削抗力。由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖装置,于对于数控雕刻机来说,加工过程中刀尖位置不进行人工调整。因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构,以保证回转刀架在每次转位之后,具有尽可能高的重复定位精度。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,分为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧和转位油缸复位四个流程。