数控机床主轴拉刀爪的自动换刀装置有哪些形式?
发布日期:2022-07-13
各类数控机床的自动换刀装置的du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
①回转刀架换刀主轴拉刀爪
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
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
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。
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。
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。
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
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。
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。