数控铣床升级加工中心的自动换刀系统研究

为提高产品加工精度及生产效率,将现有FANUC-0id数控铣床升级为具有自动换刀系统(ATC)的加工中心。通过对比选择斗笠型无机械手换刀方式以减少复杂的机械结构所带来的不稳定性,进而提高加工中心安全系数。为克服直流电机换向问题及自身结构复杂等缺点,采用交流伺服电机作为刀盘驱动装置。在ATC工作过程分析基础上,对其控制系统硬件电路及软件进行设计,提出一种双向分级换刀方式并设计ATC换刀过程。通过实验对比传统单向旋转换刀方式和双向分级换刀方式的换刀时长,得出双向分级换刀方式在同一扇区内可以快速进行换刀的结论。研究结果为数控机床升级加工中心优化设计和控制策略提供依据。     

知识窗

正数控机床的自动换刀装置为了进一步提高生产率,进一步压缩非切削时间,现代的数控机床逐步发展为在一台机床上一次装夹中完成多工序或全部工序的加工。在这类数控机床上自动换刀装置是必不可少的。实际上,数控机床上使用的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置,而多工序数控机床更加发展和完善了各类回转刀具的自动更换装置,并使刀具容量增大,以便实现更为复杂的换刀动作。自动换刀装置应当满足的基本要求包括:     

基于PLC的刀库控制系统研究

刀库及自动换刀装置作为加工中心的重要功能部件,其性能直接影响加工效率。对刀库及自动换刀装置控制逻辑进行分析,从总体方案设计、刀库控制逻辑和程序设计等方面阐述了对PLC控制系统的应用研究。重点研究了刀库换刀动作时序及控制系统进行刀库就近选刀定位、刀套翻转及机械手快速换刀等的逻辑控制。刀库通过PLC程序实现刀库就近选刀与自动换刀控制。经实际应用验证该系统性能稳定,结构简单,操作方便,动作快速,准确能够满足应用要求。     

VMC600加工中心故障实例浅析

以配备SINUMERIK802D数控系统的VMC600加工中心为例,对生产加工中出现的故障:自动换刀装置不能正常换刀、零点漂移和屏幕字符显示不全等进行了分析,查找到故障发生的原因,提出了具体排除故障的方法.     

加工中心刀具管理中成组技术的应用

加工中心也叫自动换刀数控机床,它是工件一次装夹后通过机械手自动换刀来进行多工序的加工,它可以进行铣、钻、镗、铰、攻丝、滚压等多工序的自动化加工。加工中心目动换刀装置称ATC装置。这个装置中有刀库,刀库里放置各种刀具。刀库的形式有盘形和链形两种。盘形刀库容量一般为36把刀以下,链形刀库容量较多,可容200把刀,甚至更多。由于加工中心     

加工中心刀具配置中成组技术的应用

加工中心也称自动换刀数控机床。它可以在工件一次装夹后,通过机械手自动换刀来进行铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序的自动化加工。加工中心自动换刀装置称 ATC 装置。这个装置中有刀库,刀库里放置各种刀具。刀库的形式有盘形和链形两种。盘形刀库容量一般为36把刀以下。链形刀库容量较多,一般可容200把刀或更多。由于加工中心刀具品种多,数量大,而且刀具直径有     

数控重型卧式车床自动换刀夹装置的设计

数控重型卧式车床加工零件较复杂、工序较多时,需要多次切换不同功能的刀夹(刀具的支撑座)。为实现刀夹的自动更换,设计了自动换刀夹装置,通过机床数控系统程序,并根据相应电气开关信号反馈,自动控制本装置中各气缸动作,从而实现装置中所有更换刀夹动作的自动完成。     

加工中心自动换刀装置故障与排除

数控机床能在工件的一次装夹中完成多道工序或所有工序的加工,以减轻劳动强度、缩短辅助时间和减小工件多次装夹误差。每台数控加工中心都配有专门的自动换刀装置。自动换刀装置动作正常与否,直接影响数控机床自动化程度。现将我们在维修当中遇到的几例自动换刀装置故障与排除过程介绍如下,供同行参考。     

链式刀库自动换刀装置的运动分析

为了提高链式刀库换刀速度和可靠性,进行了换刀机械手机构设计、换刀过程宏程序的扩展设计及运动规律分析。在建立换刀装置零件模型和装配模型的基础上设定刀具代码形式和自动换刀相关参数,通过变量作为数据进行编程,设计机械手换刀过程的宏程序,并对换刀装置进行运动学仿真以验证运动机构设计的合理性,为实际生产过程中换刀过程的准确、快速、可靠性的提高提供参考和有意义的指导。     

编制自动换刀程序需要解决的几个问题

在微电脑控制车床技术中,编制自动换刀程序是实现自动换刀从而提高加工效率、使产品质量稳定可靠的重要环节。下面结合我们用TP801-Z80单板机改造的车床,对编制自动换刀程序需要解决的几个问题作简要介绍。一、刀架旋转角度的确定在零件加工过程中,使用的刀具不断变换,若将所需要的刀具准确地旋转到加工位置,关键是正确     

提高加工中心换刀效率的方法研究

通过对自动换刀装置(ATC)控制方式及其控制流程的分析,加工中心换刀效率取决于ATC系统的结构及其控制方式。小型盘式刀座固定编码的无换刀机械手换刀控制方式设计简单、ATC装置成本低,但换刀效率低。带换刀机械手的ATC系统,可采取随机存取换刀控制方式,实现边选刀边加工,显著提高了换刀效率,从而提高了加工效率,但ATC系统结构复杂、成本高,控制设计复杂,适合大容量的ATC系统。在同一刀库中,实现大小刀径刀具交换是提高生产效率的一种有效途径,且其控制功能可在各种ATC系统中实现,其设计关键是依据刀径大小对刀具进行分区管理,从而实现大小刀径在同一刀库中交换的功能。文中所给出的各种控制方式的实现方法与控制流程基于工程实践与应用,对提高加工中心换刀效率的设计与研究具有指导价值。     

盘式刀库控制系统设计与开发

刀库及自动换刀装置控制系统的稳定运行对加工中心有重要意义。在分析盘式刀库运动原理及机械手具体换刀过程的基础上,完成了基于PLC和上位机的刀库及自动换刀装置的控制系统的设计与开发。利用PLC实现了对刀库运动、自动选刀、刀套翻转以及机械手换刀的控制;上位机能够实现对自动换刀装置换刀过程进行实时监控以及对刀库运行进行模拟和相关参数设置,通过多套PLC控制程序,控制刀库及自动换刀装置不同的运动过程等操作。将PLC、上位机及其它电气元件集中于控制柜中,保证控制系统和加工中心的稳定运行。经实验证明,该控制系统性能稳定、控制精确、操作简单、监控方便,具有良好的实用价值。     

一种新型的无机械手自动换刀装置

设计了一种液压式无机械手的自动换刀装置，刀库装有9把刀，依靠9个相同的连杆机构进行换刀，用于小型的加工中心，具有换刀时间短，换刀误差小的优点。     

加工中心超大径刀具自动换刀的解决方法

众所周知,加工中心是带有刀库和自动换刀装置的,但装在刀库的刀具必须符合装刀的基本要求。在生产中有时候使用到的刀具是超出刀库装刀条件的,譬如超大直径刀具,超出刀库空间限制。对此类超出条件的刀具,是不能使用加工中心自带的刀库和自动换刀装置来实现自动换刀的,而需采用手动换刀的方式。     

浅谈快速自动换刀装置

快速自动换刀装置是高速加工中心的重要组成部分，这里简要介绍自动换刀装置换刀时间的计量方法，并说明什么是快速自动换刀装置；介绍了目前实现快速换刀的各种途径，还介绍了国内外快速自动换刀装置在加工中心上的应用情况和具体的刀对刀换刀时间、切屑对切屑换刀时间。从而可看出快速自动换刀装置的发展情况。     

加工中心自动换刀装置的研究进展

介绍了加工中心自动换刀装置的国内外发展现状,以及自动换刀装置各组成部分,还分析其工作原理,针对自动换刀装置的特点,指出了研发过程中的关键技术,并对自动换刀装置的发展趋势作了展望。     

立式加工中心ATC机械手重力平衡装置

自动换刀装置是加工中心的一个重要组成部分。最早的加工中心换刀都是采用液压驱动方式完成的，不仅换刀时间长，而且可靠性差，难以适应现代加工的需要。近年来开发的凸轮式自动换刀装置很好地克服了上述缺点。具有控制简单、各动作之间协调性好、换刀速度快、可靠性高的优点，是     

FANUC 0i Mate MD系统数控铣床改造成为加工中心的自动换刀程序设计

以基于FANUC 0i Mate-MD系统的YL569-A型数控铣床为研究对象,阐述增加斗笠式刀库(12T)升级改造为加工中心的自动换刀程序设计。采用PMC控制结合宏程序的方法,实现斗笠式刀库的换刀控制,保证机械加工的精度,实现了加工中心的高效、高精加工,提高了生产效率和效益。     

磨削难加工材质的CNC磨床

由日本兄弟工业有限公司研制成功,适用于加工易脆及难加工材质,如陶瓷及超硬合金,并配有自动换刀装置。磨床的工作范围为X轴350mm,Y轴     

圆盘刀库自动换刀系统设计

针对圆盘刀库自动换刀系统,阐述其具体换刀过程,设计基于PLC的自动换刀系统控制方案。自动换刀系统以PLC为控制器,主要实现了刀库选刀定位、刀套翻转及机械手换刀的控制。重点介绍了换刀系统硬件设计、换刀动作时序分析、软件设计等。对PLC输入输出进行保护,以提高系统的稳定性。通过设计简单稳定的自动换刀系统,提高换刀速度,实现快速准确换刀以提高加工中心加工效率。经实际应用证明,该自动换刀系统结构简单,操作方便,易于扩展,能够完成PLC程序设计动作,符合加工中心加工要求。