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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
2 b( ]5 T1 K4 }7 D. _7 f& R/ O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。; @- N8 {1 L: }1 p- C) o
一、特点
  C' k" f7 ^, z1 Q: k/ @, p; p: O- G圆盘式刀库, R% v. W& ]5 f! [
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。
/ q* X# H6 N8 f; \) \& D( F( A1、        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。
7 N7 t. c8 I8 n$ m2、        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。% W; p0 y- D; h: C9 V
机床关机后刀具记忆清零。1 V% s) l' K/ D7 x
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）。
- _+ _: t# K5 H- v4、        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。% z, w* e8 F; N* b
机械手刀库2 e3 Z' c. j6 o% D
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。
, x, k8 B5 H4 P( j) s, S" V9 I1、        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。3 W! E1 {8 H# w, }
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。
& x6 A  z$ \& ]$ @0 l9 V, _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）。
; ]- [) P! e/ x- L. {' g4、        刀具数量一般比圆盘刀库多，常规有18、20、30、40、60等# t. h8 v1 T0 p8 {
5、        刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油。5 a: {& b9 F3 J
二、使用的选择5 O% [, v7 r% Q6 v
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。
4 n% h: a8 W/ b! H* B/ B! ~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。: A4 E! ^4 g/ X3 E9 Q! \' s
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。4 [! q; J* @5 i4 Y3 O# c( l
  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。      
- [6 r$ Q2 C4 I1 A$ X# ]! F其实还有几点大家容易忽略。3 X. C/ y% {# ~0 L
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。
1 k$ m4 Z4 t- p/ Y  {0 Z2、        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( D5 ^9 {' l3 l! x
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。) Q+ U& L5 C- I
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。: J/ B3 |- a9 `  n( ^' G3 C
5、        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”。8 H! ~  M. l  ^7 u/ s
三、刀库的故障情况/ ^2 g  j4 h7 f& k
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。/ e) [, v/ u# W. J% }9 }) ?
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。5 W7 |! l% _: u6 f4 K4 W: V
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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。/ e, d0 d; U3 K/ d; Y, `: n& _
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.* U: b( ?3 x) b/ q
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.( O, D* K; z/ M8 j  }+ 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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[ 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.9 Y' j/ p8 d6 ~+ H" X
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。
! T5 P* s* Y4 P  `3 V( U: O' O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.........." q5 G# `# h1 Z9 M% C8 e3 _* H% U
作者: lingw94133354    时间: 2012-8-27 08:25
只看看不评论 发表于 2012-8-25 15:15
7 U& B# K9 M  f! t5 c0 }+ _  O5 c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 ...

; ?- m4 D. \4 @! q- s不好意思，我表达能力不好。我举个例子吧。
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(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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...  b4 W8 ~, r1 {
...(假设现在设备上用的是T40）" h) t( A$ J6 }8 J$ z, P
T01 M06（T40装到T01刀套）
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7 ?5 _3 U/ t; |( r' Y3 a...
) k/ G0 u2 ^1 gT0 M06（T01装到T40刀套）. r* d1 W( S; O. |8 V' {
（现在，主轴上没有刀具）
2 }# _. c, y3 ^% q0 IT02 M06（刀库转到02刀套，换02号刀）
) O. ]3 K( M) \, h0 d6 F...# G0 {* b0 u( }2 Y
...
8 W1 V3 B, V- g' jT0 M06（02号刀换回02刀套）
% u0 G; ?  ]  A8 f1 b5 K# Y# w（主轴上没有刀具）5 x. v) h! A" S, u0 g! Z: K
T03 M06(换03号刀）8 e, j$ M2 C1 p. A8 l, a, ^
T04(刀库中04刀套准备）
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...( v2 M2 V* Z& U- v
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' q( z; g0 G; T) I: |

9 d/ d1 [" Z4 D9 H就不知道你们加工中心接不接受T0调刀。
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作者: 只看看不评论    时间: 2012-8-28 13:39
lingw94133354 发表于 2012-8-27 08:25 3 ^- L. k$ A$ K" r5 }
不好意思，我表达能力不好。我举个例子吧。
+ O+ H2 p% D7 t/ o( P" V! i# ?+ ^
5 Y( K, F% ]. E1 ^9 h; I+ ~(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 ...
9 V0 Z5 }! ~6 {; i' C8 d. S
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 : m, L% w7 d! |, `4 p% e, g
作者: lingw94133354    时间: 2012-8-28 16:17
只看看不评论 发表于 2012-8-28 13:39 ) o% [2 b' ?/ D- y: K. t9 \
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 ...
$ ]" {  e3 r! \7 C
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。
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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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