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类型综述及设计特点

在对国内外加工中心 (MachineCenter ,简称MC)自动换刀装置 (AutotomaticToolChanger ,简称ATC)广泛调查研究的基础上 ,对加工中心ATC的组成结构、类型、特点以及各部分的相互关系做了系统全面的分析和归纳 ,进一步分析了自动换刀装置各部分的功能、基本换刀动作及其设计要求。提出ATC的创新设计问题以及抽象—分析—综合三步走的创新设计思想 ,为加工中心自动换刀装置系统化的创新设计做了有意义的探索     

CNC加工中心刀库中蜗杆传动的设计

CNC加工中心是集自动化、复合加工化、高精度化于一身的加工设备。加工中心包括基础部件(床身,立柱,工作台等)、主轴系统(主轴,主轴箱,主轴电动机等)、数控系统(CNC装置,PLC,伺服驱动装置以及电动机等)、自动换刀系统(刀库和自动换刀装置等)还有辅助系统(排屑,冷却,润滑等)等核心成分。本文选择自动换刀系统中的刀库部分以蜗杆涡轮为例,阐述刀库的设计方案,探究其内部构造,了解蜗杆涡轮的工作原理和做必要的计算分析。     

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。     

立卧两用凸轮式换刀机械手的设计

在对加工中心(Machine Center，简称MC)自动换刀装置(Automatic Tool Changer，简称ATC)深入调查研究的基础上，根据ATC的创新设计思想，设计出了一种结构先进、简单实用的立卧两用凸轮式换刀机械手。     

铣刀切削刃自动交换机构

图1是新研制的端铣刀自动换刀齿机构的核心部分——换刀齿装置。在小型回转体中装有包括备用刀齿在内的数个(本装置为4个)切削刀齿,它用轴承支持,可以分度回转。该装置相对于主轴倾斜成一定角度,以使其外侧的切削刀齿沿轴向最突出。一个这样的装置即相当于普通端铣刀中的一个刀齿。在装置小型回转体的上端部装有分度机构。在铣削加工中,小型回转体内压力弹簧通过锥销锁住。当接到传感器送出的切削中刀齿已达到寿命的信息时,驱动器开始工作,在换刀齿位置上待命。此后,当该装置通过驱动器部分时,拔销杆首先接触凸轮而拔出锥销,使装置小回转体…     

加工中心掉刀故障分析与处理

目前，加工中心的自动换刀装置(ATC)有两种常用类型的换刀方式，一是刀具从刀库中直接由主轴交换，二是依靠机械手完成主轴与刀库上刀具的交换。第一种换刀方式适用于小型加工中心，刀库较小，刀具较少，换刀动作简单，出现掉刀等故障时容易发现并能及时排除。第二种换刀方式，从结构上和动作上看均属于比较复杂的一种。本文以Vcenter-80型加工中心为例分析掉刀故障现象并加以处理。     

关于自动换刀装置速度和可靠性提高的讨论

对加工中心自动换刀装置速度与可靠性的关系进行了分析,提出了提高自动换刀装置速度和可靠性的一些途径,从而为设计制造具有快速性能和高可靠性的自动换刀装置指出了努力方向。     

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。     

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。     

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。     

加工中心自动换刀过程中断恢复功能的设计及实现

在换刀过程被中断时,换刀中断恢复功能可以让操作人员能够方便、可靠、快捷地将换刀装置恢复到正常状态.同时设计友好的用户提示页面,以帮助操作员进行恢复操作,避免换刀装置发生碰撞.     

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:     

刀库合理布置在加工中心的应用

加工中心刀库的布置、刀库与主轴的配置影响机械手的动作、抓刀方式、机构的复杂程度、可靠性和换刀时间的长短,进而影响加工中心的工作效率.通过对加工中心换刀的分析和研究,提出了合理布置刀库的方式,以减少自动换刀装置(ATC)的动作和机构的复杂程度,提高加工中心的效率、可靠性和可维护性.     

经济型数控车床自动换刀装置的故障分析及排除

经济型数控床的自动换刀装置是整个数控机床中最重要的组成部分。本文结合目前经济型机床自动换刀装置的应用现状,结合经济型数控机床对自动换刀装置的要求,对经济型机床的刀架进行了深入详细的研究与探讨,指出了出现故障的原因并提出了排除故障的方法,对经济型机床自动换刀装置的技术改革和发展有一定的积极作用。     

加工中心换刀装置换刀时间评定方法探讨

文章主要分析了现行加工中心自动换刀装置换刀时间的评定方法,提出了“自动换刀点”的概念及合理评定换刀时间的方法。     

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。     

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     

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。