加工中心刀庫的特點介紹
1 k7 C: B1 } m, j$ ` O加工中心使用的刀庫最常見的形式是圓盤式刀庫和機械手換刀刀庫。我結合自己的經驗向大家介紹一下。希望對剛工作的工程師們有所幫助。& i( b/ V; D" V: b' A
一、特點
, l5 U8 {7 ^9 q) D1 A+ K& T. v圓盤式刀庫
R1 W& I0 x7 {7 _0 X圓盤式刀庫應該稱之為固定地址換刀刀庫，即每個刀位上都有編號，一般從1編到12、18、20、24等，即為刀號地址。操作者把一把刀具安裝進某一刀位后，不管該刀具更換多少次，總是在該刀位內。0 W' ~+ D _$ }$ T0 g
1、 制造成本低。主要部件是刀庫體及分度盤，只要這兩樣零件加工精度得到保證即可，運動部件中刀庫的分度使用的是非常經典的“馬氏機構”，前后、上下運動主要選用氣缸。裝配調整比較方便，維護簡單。一般機床制造廠家都能自制。
/ t0 L) v3 _; }0 s$ {, L2、 刀號的計數原理。一般在換刀位安裝一個無觸點開關，1號刀位上安裝擋板。每次機床開機后刀庫必須“回零”，刀庫在旋轉時，只要擋板靠近（距離為0.3mm左右）無觸點開關，數控系統就默認為1號刀。并以此為計數基準，“馬氏機構”轉過幾次，當前就是幾號刀。只要機床不關機，當前刀號就被記憶。刀具更換時，一般按最近距離旋轉原則，刀號編號按逆時針方向，如果刀庫數量是18，當前刀號位8，要換6號刀，按最近距離換刀原則，刀庫是逆時針轉。如要換10號刀，刀庫是順時針轉。& e4 a6 ?0 u2 f. \; n2 X
機床關機后刀具記憶清零。5 s, `, ]) K n8 Y: U% _
3、 固定地址換刀刀庫換刀時間比較長國內的機床一般要8秒以上（從一次切削到另一次切削）。
* o8 S5 K1 l4 O' `% q4 e4、 圓盤式刀庫的總刀具數量受限制，不宜過多，一般40#刀柄的不超過24把，50#的不超過20把，大型龍門機床也有把圓盤轉變為鏈式結構，刀具數量多達60把。3 o/ W. u$ n0 f8 h- J
機械手刀庫
) J) \7 s) G# y) Q ~7 f p4 x% X機械手刀庫換刀是隨機地址換刀。每個刀套上無編號，它最大的優點是換刀迅速、可靠。
: N( u) c7 L+ o6 \+ z9 c7 y1、 制造成本高。刀庫有一個個刀套鏈式組合起來，機械手換刀的動作有凸輪機構控制，零件的加工比較復雜。裝配調試也比較復雜，一般由專業廠家生產，機床制造商一般不自制。
9 e0 z9 r @9 r6 _2、 刀號的計數原理。與固定地址選刀一樣，它也有基準刀號：1號刀。但我們只能理解為1號刀套，而不是零件程序中的1號刀：T1。系統中有一張刀具表。它有兩欄。一欄是刀套號，一欄是對應刀套號的當前程序刀號。假如我們編一個三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1號刀套裝T1（1號刀），2號刀套裝T2，3號刀套裝T3，我們知道當主軸上T1在加工時，T2刀即準備好，換刀后，T1換進2號刀套，同理，在T3加工時，T2就裝在3號刀套里。一個循環后，前一把刀具就安裝到后一把刀具的刀套里。數控系統對刀套號及刀具號的記憶是永久的，關機后再開機刀庫不用“回零”即可恢復關機前的狀態。如果“回零”，那必須在刀具表中修改刀套號中相對應的刀具號。
; K4 ^, i% r& c* l' k* C1 [3、 機械手刀庫換刀時間一般為4秒（從一次切削到另一次切削）。
3 D5 `4 ~* c! _; p8 @4、 刀具數量一般比圓盤刀庫多，常規有18、20、30、40、60等
* G$ Z. k! h% I5 `8 z5、 刀庫的凸輪箱要定期更換起潤滑、冷卻作用的齒輪油。
. B% r- y& L& N7 m/ ?0 |; T' x二、使用的選擇
0 O9 U) D- E8 C. X1 }兩種刀庫形式各有優缺點。選擇哪一種？常規選擇大家關注兩點：一是價格，二是使用場合。4 V' r" u- ]& Z4 C i( Q
價格：以40#刀庫20把刀為例。圓盤式刀庫價格約為3.5萬，機械手刀庫為6.5萬。1 r0 c* F: j! P$ j) m0 D3 m/ u
使用場合：一般單件小批量生產用圓盤式刀庫為好，大批量生產用機械手刀庫。! Y; j% u1 H6 m3 _, l! B' z
另外大家也知道機械手刀庫可靠性比圓盤式刀庫高，但圓盤式刀庫維護保養簡單方便。 2 i+ H* Z$ r# l0 ], u" o# m8 Y3 I
其實還有幾點大家容易忽略。2 R# F3 V; u' m2 R9 K& ?! M. P6 I4 C
1、 圓盤式刀庫的刀柄在刀庫內放置時7：24的錐面是敞開的，無保護，時間久了或車間環境惡劣，錐面易臟。影響刀具的重復安裝精度。而機械手刀庫的刀套包容全部錐面，不易臟。特別對精鏜刀的鏜孔精度穩定性有好處。
; j& P, p* Q/ G3 O2、 機械手刀庫對刀具重量要求嚴格，一旦超重，刀具會從機械手中甩出去，易出危險。長度也必須在要求范圍內，機械手旋轉時所占的空間比較大，編程者須計算換刀是否會碰夾具等。) i* s$ \' i5 D: b. ?" E
3、 圓盤式刀庫從使用上講，刀具應在圓盤周圍均勻放置，盡可能使質量重心在圓盤中心。以延長刀庫使用壽命。
3 ~# p* H) T3 j( l4、 從承重的角度講，圓盤式刀庫的刀柄以40#和30#比較好，50#的刀柄最好選機械手刀庫。
) Z& { o. V8 @6 K8 X# r5 Z" Q) k5、 機械手刀庫在使用大直徑刀具（大于相鄰刀位的最大直徑）時處理比較麻煩。要么每一把刀具間隔位置都一樣。要么通過PLC專門辟出幾個刀套位作為“特區”。
3 Y0 t+ r* @# D$ H: [2 }三、刀庫的故障情況
1 V0 H7 U( T/ t圓盤式刀庫的故障概率比機械手刀庫高，易損件主要是“馬式機構”中撥叉上的滾針軸承損壞，如果刀庫長時間滿載或者偏重運行。那導軌副會磨損、圓盤中心的軸承也會磨損。但是更換都是比較方便的。8 [! V2 |* u- o7 Y ]& e9 @* Y
機械手刀庫主要是靠凸輪機構完成換刀動作的，簡單、可靠。平時只要按時更換凸輪箱里的油即可。使用壽命長。如果凸輪槽磨損到一定程度后不更換，刀庫就不能用了。
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3 { }/ O" j! w5 t5 ^謝謝大家！也希望業內資深人士多提意見！共同提高水平！ |
發表于 2007-11-7 10:50:13
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發表于 2007-11-7 20:45:14
