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1、山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 數 控 機 床 的 自 動 換 刀 裝 置 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式單 元 二 刀 庫單 元 三 刀 具 系 統(tǒng) 及 刀 具 選 擇單 元 四 刀 具 交 換 裝 置 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 一 、 回 轉 刀 架 換 刀二 、 更 換 主 軸 換 刀三 、 更 換 主 軸 箱

2、 換 刀四 、 帶 刀 庫 的 自 動 換 刀 系 統(tǒng) Exit 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式一 、 回 轉 刀 架 換 刀 Exit n 凸 輪轉 位合開 擺 動 閥 芯 液 壓 缸拔 爪棘 輪 棘 爪電 動 機下 齒 盤上 齒 盤 凸 輪刀 架 銷 釘銷 釘刀 架彈 簧 安 全 離 合 器蝸 輪 副螺 母下 齒 盤上 齒 盤 電 動 機端 齒 盤 定 位刀 架內 裝 信 號 盤 (e)(d)(c) (b)(a)

3、圖 6-1 回 轉 刀 架 的 類 型 及 其 工 作 原 理 1、 圖 6-1a) 螺 母 升 降 轉 位 刀 架 2、 圖 6-1b)利 用 十 字 槽 輪 來 轉 位 及 鎖 緊 刀 架 3、 圖 6-1c)凸 臺 棘 爪 式 刀 架 4、 圖 6-1d)電 磁 式 刀 架 5、 圖 6-1e)液 壓 式 刀 架 1、 2 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式一 、 回 轉 刀 架 換 刀 ExitA A C-C CCB-BD BA活 塞 刀 架 體 缸 體 壓

4、盤 齒 輪 活 塞 桿固 定 插 銷 齒 條活 動 插 銷 拉 桿 觸 頭活 塞 齒 條活 塞 桿A A CBB 圖 6-2 數 控 車 床 的 六 角 回 轉 刀 架 1、 刀 架 抬 起2、 刀 架 轉 位3、 刀 架 壓 緊4、 轉 位 液 壓 缸 復 位 1、 2 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 二 、 更 換 主 軸 換 刀 Exit圖 6-3 換 主 軸 換 刀 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機

5、 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式三 、 更 換 主 軸 箱 換 刀 Exit 12 109345 867圖 6-4 更 換 主 軸 箱 換 刀 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式四 、 帶 刀 庫 的 自 動 換 刀 系 統(tǒng) Exit立 柱 主 軸 箱機 械 手刀 庫主 軸 箱 主 軸刀 具 工 件刀 庫圖 6-5 刀 庫 與 機 床 為 整 體 式 的數 控 機 床 圖 6-6 刀 庫 與 機 床 為 分 體 式 的 數控 機

6、 床 1、 2 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 一 自 動 換 刀 裝 置 的 形 式四 、 帶 刀 庫 的 自 動 換 刀 系 統(tǒng) Exit 工 件轉 塔 頭機 械 手刀 庫圖 6-7 雙 主 軸 頭 換 刀 1、 2 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 二 刀 庫 一 、 刀 庫 的 功 能二 、 刀 庫 的 形 式三 、 刀 庫 的 容 量 Exit 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學

7、院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 二 刀 庫二 、 刀 庫 的 形 式 Exit a） 直 線 刀 庫 (k)(j) (g)(f)(e)A (d) (c)(b)(a)A向(h) (i)b/c/de/f/g） 圓 盤 刀 具h/i） 鏈 式 刀 庫j/k） 其 它 刀 庫 圖 6-8 刀 庫 的 各 種 形 式 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 二 刀 庫三 、 刀 庫 的 容 量 Exit5 100O80604020 10 15 20 25 30銑 削 車 削 鉆 削可加工工

8、件工藝比率(%) 刀 具 數圖 6-9 加 工 工 件 與 刀 具 數 量 的 關 系 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 三 刀 具 系 統(tǒng) 及 刀 具 選 擇一 、 刀 具 系 統(tǒng)二 、 刀 具 的 選 擇 方 式三 、 刀 具 識 別 裝 置 Exit 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 三 刀 具 系 統(tǒng) 及 刀 具 選 擇 Exit 二 、 刀 具 的 選 擇 方 式1、 順 序 選 擇 刀 具2、 任 意 選

9、 擇 刀 具a） 刀 具 編 碼 方 式b） 刀 座 編 碼 方 式c） 編 碼 附 件 方 式 刀 座 識 別 裝 置刀 座 編 碼 塊拉 桿銷 緊 螺 母編 碼 環(huán)刀 柄圖 6-10 刀 具 編 碼 的 結 構 圖 6-11 刀 座 編 碼 的 結 構 代 碼 突 起 彈 性 接 觸 片 鑰 匙 代 碼 凹 凸 處彈 性 接 觸 片鑰 匙 代 碼 凹 凸 處 炭 刷炭 刷代 碼 突 起導 向 突 起 圖 6-12 編 碼 鑰 匙 圖 6-13 編 碼 鑰 匙 孔 的 剖 面 圖 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操

10、作 單 元 三 刀 具 系 統(tǒng) 及 刀 具 選 擇三 、 刀 具 識 別 裝 置 Exit 1、 接 觸 式 刀 具 識 別 裝 置2、 非 接 觸 式 刀 具 識 別 裝 置a） 非 接 觸 式 磁 性 識 別 法b） 非 接 觸 式 光 電 識 別 法 編 碼 環(huán)刀 具 識 別 裝 置觸 針刀 柄 01011圖 6-14 接 觸 式 刀 具 識 別 裝 置 的 原 理 次 線 圈檢 測 線 圈 二 次 線 圈 0110101010投 光 射 出 面受 光 入 射 面 閱 讀 方 向(a) (b)編 碼 環(huán)刀 具 識 別 裝 置刀 柄 111圖 6-15 非 接 觸 式 磁 性 識 別 原

11、理 圖 圖 6-16 光 導 纖 維 刀 具 識 別 原 理 圖 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置一 、 刀 具 交 換 方 式二 、 機 械 手 形 式三 、 機 械 手 夾 持 結 構四 、 自 動 換 刀 動 作 順 序 Exit 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置一 、 刀 具 交 換 方 式 Exit 1、 無 機 械 手 換 刀2、 機 械 手 換 刀

12、 (a) (b)(c) (d) 主 軸 主 軸刀 庫刀 庫主 軸刀 庫 主 軸刀 庫圖 6-17 雙 臂 機 械 手 常 見 的 結 構 形 式 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置二 、 機 械 手 形 式 Exit 刀 庫主 軸 (a) (b) (c)(c) (d) (e)圖 6-18 機 械 手 的 形 式 1、 單 臂 單 爪 回 轉 式 機 械 手 （ a）2、 單 臂 雙 爪 回 轉 式 機 械 手 （ b）3、 雙 臂 回 轉 式 機 械 手 （ c）4、 雙 機 械

13、 手 （ d）5、 雙 臂 往 復 交 叉 式 機 械 手 （ e）6、 雙 臂 端 面 夾 緊 式 機 械 手 （ f） 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置三 、 機 械 手 夾 持 結 構 Exit 1、 柄 式 夾 持2、 法 蘭 盤 式 夾 持活 動 爪回 轉 軸擋 銷鎖 緊 銷 調 整 螺 栓 彈 性 柱 塞 固 定 爪圖 掌 結 構 示 意 圖 6-19 機 械 手 手 法 蘭 盤 (d)彈 簧夾 緊 片刀 柄 夾 緊 片刀 柄 (c) 刀 具 夾 緊 片刀 柄(a)

14、 (b)圖 6-20 法 蘭 盤 夾 持 原 理 圖 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置四 、 自 動 換 刀 動 作 順 序 Exit 1、 雙 臂 往 復 交 叉 式 機 械 手 的 換 刀 過 程 T46T08P09T10T11T47T46T45T44T07T06T05P05T04 T05T04T09T05T09T05T09T05 T09 T05T09 T05T07T06P05 T05T09T04 主 軸 卸 刀 機 械 手 機 械 手 架 裝 刀 機 械 手 (l)(k)(j) (i)(h)(g)(f) (d) (c)(b) 1、 2 數控機床的自動換刀裝置 山 東 華 宇 職 業(yè) 技 術 學 院 實 訓 中 心 數 控 機 床 編 程 與 操 作 單 元 四 刀 具 交 換 裝 置四 、 自 動 換 刀 動 作 順 序 Exit 2、 鉤 刀 機 械 手 的 換 刀 過 程90 180 90(a) (b) (c) (d) (e)圖 6-22 鉤 刀 機 械 手 的 換 刀 過 程 1、 2