動換刀裝置的形式

　　自動換刀裝置是加工中心的重要執(zhí)行機構刽辙，它的形式多種多樣败民，目前常見的有以下幾種径候。

　　1．回轉(zhuǎn)刀架換刀

　　數(shù)控機床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡單的自動換刀裝置满律，有四方刀架群鞭、六角刀架，即在其上裝有四把姿记、六把或更多的刀具哈讯。
回轉(zhuǎn)刀架必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復定位精度梧却。

　　數(shù)控車床六角回轉(zhuǎn)刀架奇颠，它適用于盤類零件的加工败去。在加工軸類零件時，可以用四方回轉(zhuǎn)刀架烈拒。由于兩者底部安裝尺寸相同圆裕，更換刀架十分方便。

　　回轉(zhuǎn)刀架的全部動作由液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥和順序閥進行控制荆几，它的動作分為4個步驟：

　　(1)刀架抬起 當數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后吓妆，壓力油由a孔進入壓緊液壓缸的下腔，活塞1上升吨铸，刀架體2抬起行拢，使定位用的活動插銷10與固定插銷9脫開。同時诞吱，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪5結合舟奠。

　　(2)刀架轉(zhuǎn)位 當?shù)都芴鸷螅瑝毫τ蛷腸孔進入轉(zhuǎn)位液壓缸左腔房维，活塞6向右移動沼瘫，通過聯(lián)接板帶動齒條8移動，使空套齒輪5作逆時針方向轉(zhuǎn)動疑惨。通過端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過60o房包。活塞的行程應等于齒輪5分度圓周長的1/6估掐，并由限位開關控制他案。

　　(3)刀架壓緊 刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從b孔進入壓緊液壓缸上腔渗送，活塞1帶動刀架體2下降遭绝。齒輪3的底盤上精確地安裝有6個帶斜楔的圓柱固定插銷9，利用活動插銷10消除定位銷與孔之間的間隙泰四，實現(xiàn)反靠定位零硫。刀架體2下降時，定位活動插銷10與另一個固定插銷9卡緊兔页，同時齒輪3與齒圈4的錐面接觸萄蕾，刀架在新的位置定位并夾緊。這時俄洞，端齒離合器與空套齒輪5脫開以躯。

　　(4)轉(zhuǎn)位液壓缸復位 刀架壓緊之后，壓力油從d孔進入轉(zhuǎn)位液壓缸的右腔啄踊，活塞6帶動齒條復位忧设，由于此時端齒離合器已脫開，齒條帶動齒輪3在軸上空轉(zhuǎn)颠通。

　　如果定位和夾緊動作正常址晕，推桿11與相應的觸頭12接觸膀懈，發(fā)出信號表示換刀過程已經(jīng)結束，可以繼續(xù)進行切削加工谨垃。
回轉(zhuǎn)刀架除了采用液壓缸轉(zhuǎn)位和定位銷定位之外启搂，還可以采用電動機帶動離合器定位，以及其他轉(zhuǎn)位和定位機構刘陶。

　　2．更換主軸頭換刀

　　在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機床中胳赌，更換主軸頭是一種簡單換刀方式。主軸頭通常有臥式和立式兩種匙隔，而且常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來更換主軸頭疑苫，以實現(xiàn)自動換刀。在轉(zhuǎn)塔的各個主軸頭上牡直，預先安裝有各工序所需的旋轉(zhuǎn)刀具圣掷。當發(fā)出換刀指令時，各主軸頭依次地轉(zhuǎn)到加工位置甜芭，并接通主軸運動，使相應的主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)凑篇，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運動脫開霸臂。

　　臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭。轉(zhuǎn)塔頭上徑向分布著八根結構完全相同的主軸7托蜡，主軸的回轉(zhuǎn)運動由齒輪12輸入辈拔。當數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令時，先通過液壓撥叉將移動齒輪3與齒輪12脫離嚙合谢燎，同時在中心液壓缸14的上腔通壓力油匙典。由于活塞桿和活塞15固定在底座上，因此中心液壓缸14帶著由兩個推力軸承17和16支承的轉(zhuǎn)塔刀架體18抬起钧椿，離合器2和1脫離嚙合宜箩。然后壓力油進入轉(zhuǎn)位液壓缸，推動活塞齒條盹屠，再經(jīng)過中間齒輪使大齒輪4與轉(zhuǎn)塔刀架體18一起回轉(zhuǎn)45o题禀，將下一工序的主軸轉(zhuǎn)到工作位置。轉(zhuǎn)位結束后膀捷，壓力油進入中心液壓缸14的下腔迈嘹，使轉(zhuǎn)塔頭下降，離合器2和1重新嚙合全庸，實現(xiàn)了精確的定位秀仲。在壓力油的作用下，轉(zhuǎn)塔頭被壓緊壶笼，轉(zhuǎn)位液壓缸退回原位神僵。最后酌心，通過液壓撥叉移動齒輪3，使它與新?lián)Q上的主軸齒輪12相嚙合挑豌。為了改善主軸結構的裝配工藝性安券，整個主軸部件裝在套筒5內(nèi)，只要卸去螺釘10氓英，就可以將整個部件抽出侯勉。主軸前軸承9采用錐孔雙列圓柱滾子軸承，調(diào)整時铝阐，先卸下端蓋6以睦，然后擰緊螺母8，使內(nèi)環(huán)做軸向移動昂游，以便消除軸承的徑向間隙滤钠。

　　為了便于卸出主軸錐孔內(nèi)的刀具，每根主軸都有操縱桿13跳窖，只要按壓操縱桿祠裸，就能通過斜面推動桿11，頂出刀具职靴。

　　轉(zhuǎn)塔主軸頭的轉(zhuǎn)位眶昵、定位和壓緊方式與鼠齒盤式分度工作臺極為相似，但因為在轉(zhuǎn)塔上分布著許多回轉(zhuǎn)主軸部件欲广，使結構更為復雜拔衙。

　　由于空間位置的限制，主軸部件的結構不可能設計得十分堅實繁触，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度栓稻。為了保證主軸的剛度，主軸數(shù)目必須加以限制句惯，否則將會使結構尺寸大為增加土辩。

　　轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點在于省去了自動松夾、卸刀宗弯、裝刀脯燃、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作。從而提高了換刀的可靠性蒙保，并顯著地縮短了換刀時間辕棚。但由于上述結構上的原因，轉(zhuǎn)塔主軸頭通常只是用于工序較少邓厕、精度要求不太高的機床逝嚎，例如數(shù)控鉆床等。

　　3．帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)

　　帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)由刀庫和刀具交換機構組成。首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準刀柄上补君，在機外進行尺寸預調(diào)整后引几，按一定的方式放入刀庫中去。換刀時先在刀庫中進行選刀挽铁，并由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具伟桅，在進行交換刀具之后，將新刀具裝入主軸迟伤，把舊刀具放回刀庫窖升。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側面或上方娘型，也可作為單獨部件安裝到機床以外呕瞎，并由搬運裝置運送刀具。

　　與轉(zhuǎn)塔主軸頭相比較铝矢，由于帶刀庫的自動換刀裝置數(shù)控機床主軸箱內(nèi)只有一個主軸婉肆，設計主軸部件就有可能充分增強它的剛度，因而能滿足精密加工的要求跪消。另外衰惜，刀庫可以存放數(shù)量很大的刀具，因而能夠進行復雜零件的多工序加工脸掘，這樣就明顯提高了機床的適應性和加工效率藕壹。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用于數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床纷臊。

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