加工中心换刀装置换刀位置的设置与高效率换刀方法的研究

CNC加工中心在加工过程中需要频繁换刀并设置换刀装置的换刀位置。换刀位置的设置和换刀方法的选择是加工中心加工中重要的操作内容,其精度和快速性将直接影响加工效率。为了提高加工中心的加工效率,从实用角度介绍了换刀点的设置方法和高效率换刀方法。     

联邦德国Alfing Kessler公司的组合机床及自动线用多轴箱自动换刀装置

此种自动换刀装置是为组合机床通用动力部件所设计的附加装置。在人难接近或主轴轴间距很紧凑的多轴箱上都可使用此种装置实现自动换刀,从而节约换刀时间。对于16轴钻孔多轴箱,人工换刀约需6分钟,而用自动换刀装置换刀仅需0.5分钟。此种换刀装置与动力部件配装的情况如图1,其动作原理如图2。     

高速加工中心自动换刀装置的研究

针对我国目前弧面分度凸轮自动换刀装置设计制造水平不足的现状,设计一套结构简单、加工方便的自动换刀完成自动换刀,并详述了换刀的实现过程。新的自动换刀装置精度高、运行平稳、价格合理,能够取代弧面分度凸轮机构。     

基于SINUMERIK 802D数控系统的斗笠式刀库控制实验装置的设计与开发

论述斗笠式刀库自动换刀控制实验装置的总体设计方案,开发了自动换刀控制系统的硬件和软件,并对自动换刀过程进行组态设计,实现了对自动换刀动作的动态监控。     

基于FANUC I/O LINK轴的飞碟式刀库控制系统开发

运用FANUC I/O Link轴功能对钻攻中心的飞碟式刀库进行控制,并利用PMC窗口实时读取Z轴的机械坐标,与预先设定的参考点进行比较,判断当前Z轴是否位于可换刀位置,从而实现安全准确换刀。实践证明:利用FANUC系统的I/O Link轴控制刀库伺服电机进行选刀、换刀,大大提高换刀效率和换刀的可靠性,同时还可以提高刀库的换刀精度。     

卧式加工中心可移动刀座的使用

介绍了日本牧野公司对卧式加工中心MAKINO 1210换刀部分的重大改进，即将刀座由固定在刀库改进为可移动。换刀部分由于采用了可移动刀座，使得换刀的动作次数减少，机构简化，换刀部分的维护性得到了很大的提高。     

自动换刀装置

自动换刀方法在车削加工中早已使用了,采用分度转塔作依次换刀的方式。但是由于自动控制的发展,操作者必须以规定的速度进行操作,为了避免动作不协调,常常代之以自动换刀装置,以便在规定的速度下,自动地、准确无误地实行换刀。这种办法现在用得很多。尤其是,随着加工中心机床的出现,发展了带刀具库的大型自动换刀装置。 1.自动换刀装置的功能和概要 自动换刀装置一般说来具有以下的功能:     

TK42200数控镗铣床增加刀库的改造

为了解决TK42200数控镗铣床实现自动换刀的问题,将在机床上增加刀库的改造技术应用到数控机床功能扩展中。开展了换刀控制方法的分析,提出了NC和PLC相结合共同控制换刀的方法,设计了NC换刀固定循环程序和PLC控制程序。刀库改造调试后能够稳定可靠地换刀,进行换刀和产品加工的实验,实验结果表明：换刀重复精度高,产品质量合格,减轻了操作人员劳动强度,通过修改系统变量来修复刀具表使刀库操作简单了。     

立式加工中心刀库刀套的改进设计

本文通过对KM-3000SD龙门式加工中心的换刀过程的分析和研究，设计出一种新型刀库刀套形式，这种刀套结构简单、换刀可靠，减少了换刀动作的次数。     

圆盘式刀库加工中心随机换刀系统的研究

针对随机换刀的盘式刀库加工中心,阐述其换刀系统原理。提出一种结合宏程序、PMC程序和参数设置来实现自动换刀的控制方法,解决大直径刀具的换刀问题。该方法已在VMCL1000加工中心上调试成功。     

数控车削活动组合刀架的设计

针对现有数控车削加工换刀时刀架要移动到离加工零件较远的换刀点,提出一种新结构的刀架,活动刀座在底板上可自由组合,使换刀空行程短、装配方便,提高加工效率、降低制造成本。     

Tool wear prediction and economics in machining stepped parts

For analysing economics of machining cylindrical stepped parts, tool life must be predicted. In this paper, tool life tests, to obtain tool life changing cutting speed before the tool reaches tool life criterion under a constant speed, are performed and the tool life is calculated. Using the results of the calculations machining economics of various forms of stepped parts for the constant spindle rpm method and the constant cutting speed method, are analysed.     

Workpiece and Tool Handling in Metal Cutting Machines

Recently many researchers have focused substantial efforts on understanding the cutting process in mechanics, capability and design. Advances in machine performance with research towards high performance cutting (HPC) and high speed cutting (HSC) have led to improved tool properties and application of advanced materials. Because of that, primary processing time has been successfully reduced, which leads to the need for re-focusing on reduction of secondary processing time. Minimizing the time for workpiece and tool changing, re-positioning, workpiece handling, and tool handling systems shift attention towards improvement of these systems which are currently installed in various metal cutting machine tools. This paper presents an approach for the assessment of the technological effectiveness of workpiece and tool handling systems for metal cutting machine tools, gives an overview of the state of the art of these systems, surveys recent developments and elaborates requirements for future systems.     

PCD和HTi10刀具铣削CFRP试验研究

针对碳纤维复合材料(CFRP)难加工的特性,文中采用PCD和HTi10刀具进行了CFRP铣削试验,对加工过程中的铣削力、刀具磨损和表面粗糙度进行了分析。结果表明:PCD和HTi10刀具的铣削力和表面粗糙度变化规律一致,均随转速的增大而减小,随进给速度的增大而增大,但PCD刀具的铣削力更小,加工质量更好;与HTi10相比,PCD刀具的铣削力对刀具磨损更加敏感,更适合应用在加工环境较好的条件下。在CFRP加工过程中,粗加工时优选HTi10刀具,精加工时优选PCD刀具,宜选用高转速、低进给的切削参数。     

Tool wear and profile development in contour grinding of optical components

Wear induced changes in grinding tool profile have been studied for a CNC contour grinding process designed for the fabrication of precision optical components. Tool profile was measured experimentally by examining the “footprint” left by the tool when subsequently fed into a prepared surface. A numerical model was developed to predict detailed tool profiles as a function of the process parameters and total removal. Wear caused the development of approximately flat bevels on tools initially trued to a spherical shape, changing both the height and position of the lowest cutting point on the tool, with the potential to produce significant profile errors on the workpiece surface. The observation of approximately flat tool bevels was also used to develop an analytic solution for the tool shape evolution. With this analytic approximation contact height and width can be readily estimated and could be incorporated into an algorithm to adjust the tool path.     

汽轮机转子轮槽精铣刀磨损状态监测技术研究

为实现汽轮机转子轮槽精刀磨损状态的在线监测,提出一种ARIMA与SVR相结合的刀具磨损量在线监测模型。构建基于ARIMA的信号特征预测模型,根据收集的历史信号数据预测刀具继续加工的信号特征;构建基于SVR的刀具磨损量监测模型,以信号特征为输入得到当前时刻精刀磨损量;将两个模型相结合,可以预测精刀加工下一条轮槽时的磨损量,对精刀下一时刻的状态做出准确判定。基于上述模型,可以为企业换刀时机的选择提供技术支持,最终提高加工质量与加工效率,实现最大经济效益。     

POWER MATE i-H的多通道功能在多工位数控组合机床中的应用

文章针对以往在多工位数控组合机床中使用通用交流伺服系统时设计和调试麻烦的问题，阐述了在实际应用中使用FANUC公司的POWER MATE i-H系统时，利用它的多通道功能可以使通道的分配和更改便捷、灵活，PLC程序的编制简便，同时通过它的LCD／MDI单元又便于调试机床，表明POWER MATE i-H的多通道功能十分适合在多工位数控组合机床和自动线中应用。     

基于ADAMS的五轴数控工具磨床磨削力仿真分析

利用计算机三维建模与虚拟样机仿真技术建立自主研发的五轴数控工具磨床虚拟样机模型,对五轴数控工具磨床加工过程中砂轮磨削力的受力大小和变化趋势进行仿真,利用磨削力的理论计算公式验证了所建立的虚拟样机模型的有效性。研究了砂轮线速度、磨削深度、进给量对磨削力的影响,为五轴数控工具磨床的设计提供参考。