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数控车床都有哪些自动换刀装置

时间:2023-11-03 13:44:13 点击:202

数控车床为了能在工件一次装夹时完成多种有加工工序,以缩短辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差,必须带有自动换刀装置。数控车床上的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置,所不同的是在多工序数控车床出现之后,逐步发展和完善了回转刀具的自动换刀装置,可扩大快速换刀数量,可能实现复杂的换刀动作.在自动换刀数控机车上,对自动换刀装置的基本要求是: 换刀时间短,刀具重复定位精度高,有足够的刀具存储量,刀库占地面积小及安全可靠等。


1、转刀架换刀

为数控车床的六角回转刀架,它适用于盘类零件的加工,这类刀架的全部动作者是由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀分别控制,其换刀过程如下,

(1)刀架抬起,当数控装置发出换刀指令后,压力油由A进入压紧液压缸的下腔,活塞上升,刀架体抬起,使定位活动插销与固定插销脱离。同时,活塞奸下端的端齿离合器与空套齿轮结合。

(2)刀架转位,当刀架抬起之后,压力油从C孔转入液压左腔,活塞向右移动,通过连接板带动齿条移动,使空套齿轮作逆时针方向转动,通过端齿离合器使刀架转过60°。活塞的行程应等于齿轮节圆周长的1/6,并由限位开关控制。

(3)万架乐紧,刀架转位之后,压力油从B孔进入压紧液压的上,活塞带动刀架体下降,红体的底盘上精确地安装六带料模的圆在固定播销,利用活动插销消余定位错与孔之间的间院,空现反靠定位,万架整体下除时,定发活动话箱和另一人固定销会卡紧,同时体与乐帮的鞋面接触,刀架在新6位置定位并乐紧。这时,端齿离合器与空套齿轮脱开。

4)转位饭压玉复位,刀架压紧后,压力油从D孔进入转位出右,活塞会带动四条复位,/时保齿离合器二脱开,货条带动贤我在轴上空转,如果定位和乐紧司作正常,拉杆与相应的接触头接触,发出信号表示换刀过程已结束,可以继续进行切削加工

回转刀架除了采用液压缸驱动转位和定位销定位外,也可以采用电动机-马氏机构转位或鼠盘定位,以及其它转位和定位装置


2、换主轴换刀

通常用转塔更换主轴换刀是带有旋转刀具的数控车床的一种比较简单的换刀方式,这种主轴头实际上就是一个转塔刀库,如图6-3所示。主轴头有卧式和立式两种,的转位来更换主轴头,以实现自动换刀。在转塔的各个主轴上,预先安装有各工序所需要的旋转刀具,当发出换刀指令时,各主轴头依次的回转到加工位置,并接通主轴运动,使对应的主轴带动刀具旋转。而其它处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。

文种更换主轴换刀装置,省去了自动松、夹、卸刀、装刀和刀具搬运等一些复杂操作,从而缩短了换刀时间,并提高了换刀的可靠性,但是由于空间位置的限制,使主轴部件结构尺寸不能大大,因而影响了主轴系统的刚性,为了保证主轴的刚性,应该限制主轴的教目,不然会使结构的尺寸增大,因此,转塔主轴头通常只适用于工序较少、精度要求不太高的车床,例如数控钻、铣床等。


3、更换主轴箱换刀

有的教控车床像组合车床一样,采用多主轴箱,利用更换主轴箱达到换刀的目的,如图6-4所示,主轴箱库8吊挂着备用主轴箱2-7,主轴箱两端的导轨上,装有同步运行的小车1和2,它们在主轴箱库与车床动力头之间运送主轴箱.

根据加工要求,先选好所需的主轴箱,待两小车运行至该主轴箱处时,将它推到小车1上,小车1载着主轴箱与小车2同时运动到车床动力头两侧的更换位置。当上-首工席完成后,动力头带着主轴箱1上升到更换位置,夹紧机构将主轴箱1松开,定位销以定位孔中拔出,推杆机构将主轴箱1推到小车2上,同时又将小车1上的待用主轴箱推到车床动力头上,并进行定位夹紧,与此同时,两小车返回主轴箱库,停在下次待换的主轴箱旁的空位,也可通过机械手10在刀库9和主轴箱1之间进行刀交换。这种换刀形式,对于加工箱体类零件,可以提高生产率.


4、带刀库的自动换刀系统

带刀库的自动换刀系统,整个换刀过程比较复杂,首先要把加工过程中要用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上在车床外进行尺寸预调整后,插入刀库中,换刀时根据选刀指令在刀库上选刀,由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具,进行刀具交换,随后将新刀具装入主轴,将用过的刀放回刀库。

采用这种自动换刀系统,需要增加刀具的自动来紧、放松机构、刀库运动及定位机构,常常还需要有清洁刀柄和刀孔、刀座的装置,因而结构较复杂,它的换刀过在动作多、换刀时间长。同时,影响换刀工作可靠性的因素也较多

为了缩短换刀时间,可采用带刀库的双主轴或多主轴换刀系统,如图 示,由图可知,当水平方向的主轴在加工位置时,待更换刀具的主轴处于刀换刀位置,由刀具交换装置预先换刀,待本工席加工完毕后,转塔头回转并交换主轴(即换刀)。

这种换刀方式,换刀时间大部分和机加工时间重合,只需转塔头转位的时间,所以换刀时间短,转塔头的主轴量少,有助于提高主轴的结构硬度,吴外刀库上刀数量也可增加,对多工席的加工有利。但这种换刀方式难保证精荐加工所需要的主轴精度。因此,这种换刀方式主要用于钻床,也可以用于铁程床和教控组合车床。


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