A. 数控加工中心怎么换刀
数控加工中心除了和其它数控铣削加工设备一样,具有高效加工复杂曲面工件和异形轮廓工件的加工能力以外。它还具有自动更换加工刀具的先进功能。数控加工中心之所以具有较高的自动化加工能力,除了机床配置的控制装置和工件的加工程序以外,硬件方面主要配置有刀库和自动换刀装置两部分。
根据数控加工中心加工形式和加工要求的不同,常见的刀库形式主要有斗笠式刀库、圆盘机械手刀库、链式刀库等几种。相对应的换刀方式可分为直接换刀方式、机械手换刀方式和转塔头方式几种,具体我们看一下它们各自的特点:
一、数控加工中心换刀方式----机械手换刀方式
一般配置机械手换刀机构的刀库常使用圆盘式刀库。所谓机械手换刀方式,就是指在换刀时,由机械手进行抓刀、选刀及换刀。负责在刀库和数控加工中心的主轴之间传递刀具,将替换下来的数控刀具送回到刀库内,再将需要使用的刀具推送到主轴上。这种换刀方式的特点是待使用的新刀和已使用的旧刀同时抓取。也就是说抓刀和换刀同时进行,因此相对其它换刀方式来说,具有换刀速度更快、各机械元件的运动幅度更小等特点。是现在比较主流的换刀方式。
二、数控加工中心换刀方式----直接换刀方式
所谓直接换刀方式是指换刀过程由刀库和主轴箱配合完成,这是一种最直接的换刀方式。一般配置的刀库是斗笠式的。按照换刀过程中,刀库有没有发生位移来区分,直接换刀方式又可以分为刀库移位方式和刀库固定方式两种。刀库移位方式中,刀库是可以移动的,在换刀前,刀库进入换刀工作区,换刀后在退出该区域。这种换刀方式由于刀库发生的运动较多,布局比较讲究,灵活性和适应性较差。刀库固定方式中,主要通过主轴箱的移动进行选刀。刀库可以是保持静止的,也可以只进行位置旋转。前者只能进行顺序选刀,适用于刀具数量较少的数控加工中心,而后者可以实现转位选刀。这种选刀方式减少了刀库的移动,可以大大简化刀库的设计结构,对换刀过程的控制也简单可靠。直接换刀方式的特点是换刀速度慢、故障率高,只在早期的机型上使用。
三、数控加工中心换刀方式----转塔头换刀方式
转塔头方式是通过砖塔的旋转,使需要的刀具移动到相应位置的换刀方式。它一般为顺序换刀,优点是结构紧凑,换刀时间极短,一般较多应用于加工曲轴类等细长类工件且需要完成多道工序的复杂工序加工场合。
转塔头方式的自动换刀装置和直接换刀方式类似,又分为转塔刀架换刀和砖塔主轴头换刀两种方式。转塔刀架换刀方式是通过转塔头的旋转,实现自动换刀动作;转塔主轴头换刀方式也需要配备转塔,但转塔主轴上连接的不是刀架,而是多个不同方位,成章鱼触手状分布的分主轴头,每个主轴头上事先安装有各个工序需要使用的刀具。
在数控加工中心加工中,通过旋转转塔,各主轴头按照程序指令,依次转动到加工位置,从而实现自动换刀动作。这种换刀方式,由于各分主轴都集中在一个转塔上,对转塔主轴的刚度有较高的要求,对刀具主轴的数量也有一定的限制。这种换刀方式主要应用在较小型的数控加工中心上。
B. 数控机床一个关于刀补问题
一种是自动,自动换刀系统
转塔式自动换刀装置
刀库式自动换刀装置
用于加工中心
数控铣
一
种是手动
C. 加工中心机械手换刀的工作原理
下面是以在螺栓数控铣床的自动换刀装置中采用这种上机械手换刀的工作原理。
该机械手安装在主轴的左侧面,随同主轴箱一起运动。机械手由机械手臂与45°的斜壳体组成。机械手臂1形状对称。固定在回转轴4上,回转轴与主轴成45°角,安装在壳体3上,5为手臂托,可由气压缸带动(图中未标出),机械手有伸缩、回转、抓刀、松刀等动作。
伸缩动作:气压缸(图中未标出)带动手臂托架5沿主轴轴向移动。
回转动作:气压缸2中的齿条轮通过齿轮带动回转轴4转动。从而实现手臂正向和反向180°的旋转运动。
抓刀、松刀动作:机械手对刀具的夹紧和松开是通过气压缸6。碟形弹簧7及拉杆8、杠杆9、活动爪10来实现。碟形弹簧实现夹紧,气压缸实现松开。在活动爪中有两个销子11,当夹紧刀具时,插入刀柄凸缘的孔内,确保安全、可靠。
2)
机械手的自动换刀过程的动作顺序
(a) (b) (c) (d)
图4-6 换刀机械手的换刀过程
自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。
选刀即刀库按照选刀命令(或信息)自动将要用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程,为下面换刀做好准备,换刀即是机械手把主轴上用过的刀具取下,将选好的刀具安装在主轴之上。
换刀动作的大致过程为:
1)主轴箱回到最高处(z坐标零点),同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上,保证主轴端面的键也在一个固定的方位,使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。
2)机械手抓住主轴和刀库上的刀具。
3)把卡紧在主轴和发库上的刀具松开
4)活塞杆推动机械手下行,从主轴和刀库上取出刀具
5)机械手回转180°,交换刀具位置,
6)将更换后的刀具装入主轴和刀库
7)分别夹紧主轴和刀库上的刀具
8)机械手松开主轴和刀库上的刀具
9)当机械手松开具后,限位开关发出“换刀完毕”的信号,主轴自由,可以开始加工或其他程序动作。
D. 数控机床的自动换刀装置有哪些形式
各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围以及刀具的种类和数量等,主要可以分为以下几种形式x0dx0a①回转刀架换刀x0dx0a数控机床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置,根据加工对象的不同,可以设计成四方刀架和六角刀架等多种形式,分别安装着四把、六把或更多的刀具,并按数控装置的指令换刀。回转刀架的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,由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置,而加工工程中对刀尖位置一般不进行人工调整,因此更有必要选择可靠地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x0dx0a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,他的动作分为四个步骤:刀架抬起。刀架转位。刀架压紧。转位油缸复位x0dx0a回转刀架除了采用液压缸驱动转位和定位销定位以外,还可以采用电机/马氏机构转位和鼠齿定位,以及其他转位和定位机构。x0dx0a②更换主轴头换刀x0dx0a在带有旋转刀具的数控机床中,更换主轴头是一种比较简单的换刀方式,主轴头通常有卧式和立式两种,而且常用砖塔的转位来更换主轴头,以实现自动换刀,在砖塔的各个主轴头上,预先安装有各工序所需要的旋转刀具,当发出换刀指令时,各主轴头依次的转到加工位置,并接通主运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。x0dx0a由于空间位置的限制,主轴部件的结构不可能设计的十分坚实,因为影响了主轴系统的刚度,为了保证主轴的刚度,主轴的数目必须加以限制,否则将会使结构尺寸大为增加。砖塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作,从而提高了换刀的可能性,并显著的缩短了换刀时间,但由于结构上的原因,砖塔主轴头通常只适用于工序较少,精度要求不太敢的数控机床,如数控钻床等。x0dx0a③带刀库的自动换刀系统x0dx0a带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换装置如机械手等组成,目前他是多工序数控机床上应用最为广泛的换刀方法x0dx0a整个换刀过程较为复杂,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,在机外进行尺寸育调整之后,按一定的方式放入刀库,换刀时先在到库中进行选刀,并由刀具交换装置分别动刀库和主轴上取出刀具,在进行刀具交换之后,将新道具装入主轴,把就刀具放回刀库。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的机床以外,并有搬运装置运动刀具。x0dx0a带刀库的自动换到数控机床主轴箱与砖塔主轴头相比较,由于主轴箱内只有一个主轴,设计主轴部件时就有可能充分增强它的刚度,因而能够满足精密加工的要求,另外刀库可以存放数量很大的刀具,因为能够进行复杂零件的多工序加工,这样就明显的提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻、铣、镗床。但这种换刀方式的整个过程动作较多,换刀时间长,系统较为复杂,降低了工作可靠性。
E. 数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程
自动换刀装置的形式
自动换刀装置是加工中心的重要执行机构,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
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。
图1为数控车床六角回转刀架,它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时,可以用四方回转刀架。由于两者底部安装尺寸相同,更换刀架十分方便。
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。
2.更换主轴头换刀
在带有旋转刀具的数控机床中,更换主轴头是一种简单换刀方式。主轴头通常有卧式和立式两种,而且常用转塔的转位来更换主轴头,以实现自动换刀。在转塔的各个主轴头上,预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时,各主轴头依次地转到加工位置,并接通主轴运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。
图2为卧式八轴转塔头。转塔头上径向分布着八根结构完全相同的主轴7,主轴的回转运动由齿轮12输入。当数控装置发出换刀指令时,先通过液压拨叉将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合,同时在中心液压缸14的上腔通压力油。由于活塞杆和活塞15固定在底座上,因此中心液压缸14带着由两个推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起,离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸,推动活塞齿条,再经过中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45º,将下一工序的主轴转到工作位置。转位结束后,压力油进入中心液压缸14的下腔,使转塔头下降,离合器2和1重新啮合,实现了精确的定位。在压力油的作用下,转塔头被压紧,转位液压缸退回原位。最后,通过液压拨叉移动齿轮3,使它与新换上的主轴齿轮12相啮合。为了改善主轴结构的装配工艺性,整个主轴部件装在套筒5内,只要卸去螺钉10,就可以将整个部件抽出。主轴前轴承9采用锥孔双列圆柱滚子轴承,调整时,先卸下端盖6,然后拧紧螺母8,使内环做轴向移动,以便消除轴承的径向间隙。
图2 卧式八轴转塔头
1、2一离合器 3、4、12一齿轮 5一套筒 6一端盖 7一主轴 8一螺母
9、16、17一轴承 10一螺钉 1l一推动杆 13一操纵杆 14一液压缸 15一活塞 18一转塔刀架体
为了便于卸出主轴锥孔内的刀具,每根主轴都有操纵杆13,只要按压操纵杆,就能通过斜面推动杆11,顶出刀具。
转塔主轴头的转位、定位和压紧方式与鼠齿盘式分度工作台极为相似,但因为在转塔上分布着许多回转主轴部件,使结构更为复杂。
由于空间位置的限制,主轴部件的结构不可能设计得十分坚实,因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的刚度,主轴数目必须加以限制,否则将会使结构尺寸大为增加。
转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作。从而提高了换刀的可靠性,并显著地缩短了换刀时间。但由于上述结构上的原因,转塔主轴头通常只是用于工序较少、精度要求不太高的机床,例如数控钻床等。
3.带刀库的自动换刀系统
带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成。首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上,在机外进行尺寸预调整后,按一定的方式放入刀库中去。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,在进行交换刀具之后,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,它既可以安装在主轴箱的侧面或上方,也可作为单独部件安装到机床以外,并由搬运装置运送刀具。
与转塔主轴头相比较,由于带刀库的自动换刀装置数控机床主轴箱内只有一个主轴,设计主轴部件就有可能充分增强它的刚度,因而能满足精密加工的要求。另外,刀库可以存放数量很大的刀具,因而能够进行复杂零件的多工序加工,这样就明显提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控铣床和数控镗床。
F. 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。
你要提高自己的水平就必须:有扎实的理论基础,有丰富的操作经验。当然如果你还没有进入这行做,你当然经验就少。不过你可以多看看别人的经验总结和数控技术知识。推荐你去<a href="http://www.qococ.com" target="_blank">www.qococ.com</a>看看,上面虽然关于数控的不多,但是有很多事例讲解文章,对你应该有好处。
G. 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。