第2章第三节 数控机床的自动换刀装置

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1、第2章第三节数控机床的自动换刀装置内容提要本节将讨论数控机床的自动刀具交换装置的形式、刀库的类型、刀具系统及选刀方式，最后将介绍一个自动刀具交换装置的实例。2021/7/161数控机床一、概述什么是自动换刀装置：储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置ATC：AutomaticToolChanger为什么需要自动换刀装置：缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％；“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积；提高加工精度；2021/7/162数控机床数控机床对ATC要求：换刀时间尽可能短；刀具重复定位精度高；刀具储存量足够；结构紧凑，便于制造、

2、维修、调整；布局应合理，使机床总布局美观大方；较好的刚性，避免冲击、振动及噪声，运转安全可靠；防屑、防尘装置。应用数控车床、“加工中心”、车削中心、五面加工机床2021/7/163数控机床二、自动换刀装置的形式1、回转刀架换刀工作原理同分度工作台2021/7/164数控机床2021/7/165数控机床2、更换主轴换刀2021/7/166数控机床3、更换主轴箱换刀2021/7/167数控机床4、更换刀库换刀2021/7/168数控机床5、带刀库的自动换刀系统这类换刀装置由刀库、选刀机构、刀具交换机构及刀具在主轴上的自动装卸机构等四部分组成，刀库可装在机床的工作台上、立柱上或主轴箱上，

3、也可作为一个独立部件装在机床之外。这类换刀装置应用最广泛。2021/7/169数控机床刀库装在机床的工作台上，这种换刀装置，直接利用机床本身及刀库的运动进行换刀。当某一刀具加工完毕从工件退出后，即开始进行自动换刀。2021/7/1610数控机床现在的中小型加工中心，刀库不是装在工作台上，而是装在立柱上的一个托架上。采用刀库在托架的导轨上平行于X方向运动与主轴的上下运动实现换刀。2021/7/1611数控机床2021/7/1612数控机床当刀库的容量大、刀具较重或机床总体布局等原因，刀库也可作为一个独立部件，装在机床之外2021/7/1613数控机床刀库远离主轴，常常要附加运输装置，

4、来完成刀库与主轴之间刀具的运输。2021/7/1614数控机床为了缩短换刀时间，可采用带刀库的双主轴或多主轴换刀系统2021/7/1615数控机床三、刀库1、刀库的形式（1）盘式刀库2021/7/1616数控机床2021/7/1617数控机床（2）链式刀库2021/7/1618数控机床2021/7/1619数控机床2021/7/1620数控机床2021/7/1621数控机床2021/7/1622数控机床2、设计刀库时应考虑的主要问题（1）合理确定刀库容量对总体布局和成本影响机大；对机床工艺能力和效率有影响；2021/7/1623数控机床（2）尽量缩短选刀时间（3）刀库运动速度应适

5、宜外链式刀库的线速度可达100～800mm／s，盘刀库的转速多为10°～60°／s。（4）要求刀库运行平稳（5）刀座在刀库中的排列（6）其他应注意的问题夹持可靠，刀库防尘、防屑及安全防护等2021/7/1624数控机床内容小结1、数控机床的刀具交换装置概述2、自动换刀装置的形式3、刀库2021/7/1625数控机床习题与思考题1、简述自动换刀装置的作用。2、简述自动换刀装置的形式。3、简述设计刀库时应考虑的主要问题。2021/7/1626数控机床