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标题: 加工中心刀库的特点介绍 [打印本页]
作者: 飞尘    时间: 2007-11-7 10:50
标题: 加工中心刀库的特点介绍
加工中心刀库的特点介绍
8 G; K+ D: p3 _9 D7 R% Y* D加工中心使用的刀库最常见的形式是圆盘式刀库和机械手换刀刀库。我结合自己的经验向大家介绍一下。希望对刚工作的工程师们有所帮助。( x2 m* N7 [7 X+ C) }0 g8 C
一、特点
( R; N  |1 o: \9 ?3 T- {, r3 O# R圆盘式刀库
) t) [  }2 d$ N+ i圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。
$ t6 x7 H4 w" V! T5 k/ m+ N1、        制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。* |, K! |' i% g/ E
2、        刀号的计数原理。一般在换刀位安装一个无触点开关，1号刀位上安装挡板。每次机床开机后刀库必须“回零”，刀库在旋转时，只要挡板靠近（距离为0.3mm左右）无触点开关，数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准，“马氏机构”转过几次，当前就是几号刀。只要机床不关机，当前刀号就被记忆。刀具更换时，一般按最近距离旋转原则，刀号编号按逆时针方向，如果刀库数量是18，当前刀号位8，要换6号刀，按最近距离换刀原则，刀库是逆时针转。如要换10号刀，刀库是顺时针转。4 h( T  k: ~" d2 A: ~
机床关机后刀具记忆清零。1 C' P. g( v" T& j2 x8 ~! m
3、        固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）。1 S; h! \; P" O9 D8 |, d, S
4、        圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多，一般40#刀柄的不超过24把，50#的不超过20把，大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构，刀具数量多达60把。
' ?* ~; K+ c) r$ |% U: f. A机械手刀库- l  @8 X) Y1 A8 }
机械手刀库换刀是随机地址换刀。每个刀套上无编号，它最大的优点是换刀迅速、可靠。, P( ]' N1 e9 O0 M
1、        制造成本高。刀库有一个个刀套链式组合起来，机械手换刀的动作有凸轮机构控制，零件的加工比较复杂。装配调试也比较复杂，一般由专业厂家生产，机床制造商一般不自制。' M, U4 w1 E$ ~3 r
2、        刀号的计数原理。与固定地址选刀一样，它也有基准刀号：1号刀。但我们只能理解为1号刀套，而不是零件程序中的1号刀：T1。系统中有一张刀具表。它有两栏。一栏是刀套号，一栏是对应刀套号的当前程序刀号。假如我们编一个三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1号刀套装T1（1号刀），2号刀套装T2，3号刀套装T3，我们知道当主轴上T1在加工时，T2刀即准备好，换刀后，T1换进2号刀套，同理，在T3加工时，T2就装在3号刀套里。一个循环后，前一把刀具就安装到后一把刀具的刀套里。数控系统对刀套号及刀具号的记忆是永久的，关机后再开机刀库不用“回零”即可恢复关机前的状态。如果“回零”，那必须在刀具表中修改刀套号中相对应的刀具号。! y7 q: `+ U8 a/ ?
3、        机械手刀库换刀时间一般为4秒（从一次切削到另一次切削）。
& c! L: w% Z* B( Y4、        刀具数量一般比圆盘刀库多，常规有18、20、30、40、60等8 m$ Y% a9 [% v7 q8 k
5、        刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油。. d5 @9 E- B4 _7 L
二、使用的选择5 |7 O6 R5 {; n! ?0 S
两种刀库形式各有优缺点。选择哪一种？常规选择大家关注两点：一是价格，二是使用场合。1 ?, f, t8 b8 C$ C9 U% u* y
价格：以40#刀库20把刀为例。圆盘式刀库价格约为3.5万，机械手刀库为6.5万。
3 J+ n- A0 e! w+ W8 J8 p+ I3 D$ U使用场合：一般单件小批量生产用圆盘式刀库为好，大批量生产用机械手刀库。
& r* m( E% f3 [8 n: `' Y) C  另外大家也知道机械手刀库可靠性比圆盘式刀库高，但圆盘式刀库维护保养简单方便。      
& w* V% ~2 r3 `其实还有几点大家容易忽略。' }& R& A- W. j; q5 E4 o
1、        圆盘式刀库的刀柄在刀库内放置时7：24的锥面是敞开的，无保护，时间久了或车间环境恶劣，锥面易脏。影响刀具的重复安装精度。而机械手刀库的刀套包容全部锥面，不易脏。特别对精镗刀的鏜孔精度稳定性有好处。
. z* h1 ^8 M& O4 e* O/ ?2、        机械手刀库对刀具重量要求严格，一旦超重，刀具会从机械手中甩出去，易出危险。长度也必须在要求范围内，机械手旋转时所占的空间比较大，编程者须计算换刀是否会碰夹具等。" @# Q# F0 ^+ z6 p
3、        圆盘式刀库从使用上讲，刀具应在圆盘周围均匀放置，尽可能使质量重心在圆盘中心。以延长刀库使用寿命。, ]& X+ c! ]( T
4、        从承重的角度讲，圆盘式刀库的刀柄以40#和30#比较好，50#的刀柄最好选机械手刀库。
  p3 |! S  v$ g( W/ K( Q  y* `* B. n5、        机械手刀库在使用大直径刀具（大于相邻刀位的最大直径）时处理比较麻烦。要么每一把刀具间隔位置都一样。要么通过PLC专门辟出几个刀套位作为“特区”。& ~0 m, `4 R- b; F, B- W) e8 P
三、刀库的故障情况
( J* B" A, N* o- \$ d( u圆盘式刀库的故障概率比机械手刀库高，易损件主要是“马式机构”中拨叉上的滚针轴承损坏，如果刀库长时间满载或者偏重运行。那导轨副会磨损、圆盘中心的轴承也会磨损。但是更换都是比较方便的。4 P6 l' \' k0 ]4 q4 i/ I
机械手刀库主要是靠凸轮机构完成换刀动作的，简单、可靠。平时只要按时更换凸轮箱里的油即可。使用寿命长。如果凸轮槽磨损到一定程度后不更换，刀库就不能用了。
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谢谢大家！也希望业内资深人士多提意见！共同提高水平！
作者: 亮剑    时间: 2007-11-7 18:07
正想学习，收藏了。6 Y: U  |/ V5 M' [
谢谢
作者: 养猪东篱下    时间: 2007-11-7 20:45
楼主说得很好啊!我本人就对机械手刀库了解的不多.: t( R, v) Z/ ^) d$ J
另外,如果可以地话,请楼主也结合自己的工作经验,谈谈立式加工中心和卧式加工中心的特点,以及它们分别对刀具的要求和影响.
: S$ _% l! [2 i由于工作关系,很多朋友都不可能既熟悉立式加工中心又熟悉卧式加工中心.所以,这个话题感兴趣的人应该不少吧.
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1 z. _9 @( k6 V  X+ u/ p) y! w; ?1 B[ 本帖最后由 养猪东篱下 于 2007-12-9 12:50 编辑 ]
作者: 天风    时间: 2007-12-9 11:38
学习，有图的话就好了
作者: 马靖然    时间: 2007-12-10 09:46
非常好，我看了．多谢谢
作者: 螺旋线    时间: 2007-12-10 09:53
顶了,说得简单专业,清楚明了.
3 ?. l. e" _/ H7 ]  C6 e换刀时间是加工中心的一个买点,尤其是高速加工中心.
作者: 晨风    时间: 2007-12-14 22:58
说得简单专业,清楚明了.谢谢
作者: 飞尘    时间: 2007-12-18 22:49
版主，你好！因出差一段时间，没上网。
  w- E3 b) V% v* a9 k; A; u我会抽时间写一些自己的经验来与大家交流。
作者: guqifei    时间: 2007-12-21 17:10
楼主对加工中心的了解颇深，顶
作者: 青龙偃月    时间: 2007-12-28 08:40
简单明了，基本上了解了加工中心刀库的概况，飞尘中将的功底比较深厚啊。
作者: jjkkllo    时间: 2007-12-28 08:57
“圆盘式刀库”机床厂商通常称为“斗笠式”
作者: dujun88    时间: 2010-5-4 14:16
正在谢谢，谢谢楼主啦！！！！！！！！！！！！！！！
作者: Mechanic    时间: 2011-12-20 15:25
最近在做基于RFID的换刀检误，正愁不了解刀库和换刀过程呢，学习了，请问：用刀具名代替刀具号编写数控程序有意义吗？ 能用刀具名实现随机编程吗？
作者: 只看看不评论    时间: 2012-8-25 15:15
最近遇到个蛮烦事，加工中心有把刀特别大，这样就要求这把刀旁边两边不能装刀，但是换刀换一段时间就容易换到那把大的刀具旁边，有什么办法让1号刀具始终在1号刀套里面，2号在2号刀套里面..........; y( _: z' V0 p5 _! H' ?& h
作者: lingw94133354    时间: 2012-8-27 08:25
只看看不评论 发表于 2012-8-25 15:15
) h6 ^6 u1 _* d. ?' k! M最近遇到个蛮烦事，加工中心有把刀特别大，这样就要求这把刀旁边两边不能装刀，但是换刀换一段时间就容易换 ...
5 y* v9 I8 ^* l8 Z) w
不好意思，我表达能力不好。我举个例子吧。9 L+ e% H' ]7 c$ V

! K5 g; o" K( B& U+ n(T02是大刀,T01指代大刀在任意一个程序中的前道加工的刀具，T03指代大刀在程序中的后一道加工的刀具)
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...
" S; {) T( z1 N...(假设现在设备上用的是T40）' Z, Z) t7 p% G" Z
T01 M06（T40装到T01刀套）
1 a! V2 l2 s* N2 e7 H& F: x" {G00 X0.Y100.
. q( V! ~7 K; s...
- K+ f7 x6 x' v: c...
5 H2 L7 I- Y. o' y5 N) t9 ]T0 M06（T01装到T40刀套）
2 {% q2 ?/ `) q* f( O6 o0 j9 q8 t（现在，主轴上没有刀具）+ n1 M9 ^' ~# c' e
T02 M06（刀库转到02刀套，换02号刀）7 `( B. J) _  Y7 G" a
...) m: o' X) y- h0 K& @$ I5 T
..." j2 V4 }. V( a7 \* a
T0 M06（02号刀换回02刀套）
9 g. |6 L* Z/ J6 ?. y5 [（主轴上没有刀具）: W) {, g9 N5 O
T03 M06(换03号刀）7 s" f" t7 m$ t3 `, E4 U, ^
T04(刀库中04刀套准备）
1 k& _- {" l5 J$ R# A1 |...
3 U4 Q3 w/ Q6 c: R...
2 R. E" V% G; {2 O( u- k/ Z其实整个过程就是在换01和02号刀的时候，取消下一把刀的刀库刀套准备，让刀库保持不动
) t; g  ~" e0 d; \% c& k: b+ \% J' K, k* Q( }
就不知道你们加工中心接不接受T0调刀。) f4 s8 e7 h7 }1 U4 y/ ~
作者: 只看看不评论    时间: 2012-8-28 13:39
lingw94133354 发表于 2012-8-27 08:25
, q4 n! {3 m% M0 g  C& w1 [不好意思，我表达能力不好。我举个例子吧。
" Y  ~3 m3 R+ V- V$ k# z. V2 k3 D3 r% B" K: r5 U
(T02是大刀,T01指代大刀在任意一个程序中的前道加工的刀具 ...

& j* @! w8 S( ?8 K0 M6 p. b非常感谢，接受T0，问题基本解决了，但是但是刀具跟刀套对应不上，我T1一直放1号刀套，可是等换T2的时候却一直放20号刀套里面，这是为神马
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作者: lingw94133354    时间: 2012-8-28 16:17
只看看不评论 发表于 2012-8-28 13:39 ! u) L) y0 Y# Y7 {
非常感谢，接受T0，问题基本解决了，但是但是刀具跟刀套对应不上，我T1一直放1号刀套，可是等换T2的时候却 ...
1 ~3 f4 F) l0 s: k1 ?( ?* [1 K
不是很明白。你是说想让每一把刀在刀库中的刀套号都保持不变？那这样子，你只能每调一把刀后，刀库不动，用完再换回去了。这样子，机床每调一把刀，都会有两次的换刀动作，增加了非切削时间，是比较大的浪费啊。3 V& K" j$ W9 F
作者: 燃烧的太阳    时间: 2012-8-31 15:12
刀库不要装满刀，保证上面提到的三把刀都是无邻刀，就可以解决了，您试一下。



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