快速换刀技术在机床中的应用

　　高速功能部件如电主轴、高速丝杠和直线电动机的生长操纵极大地提高了切削效力。为了配合机床的高效率，高速加工中间是高速机床的典型产物。作为加工中间的重要部件之一的自动换刀装置 ( ATC 高速化也呼应成为高速加工中间的重要技术内容信息。随着切削速率的进步，切削时候的不断延长，对换刀时间的要求也在缓缓进步，换刀的速度已成为高水平加工中间的一项重要指标。由于加工中间的自动换刀要求可靠正确，而且结构相对斗劲庞杂，前进换刀速度技术难度大。目前海外机床先进企业出产的高速加工中心为了适应高速加工，大都装备了快速自动换刀装置，很多采纳了新技术、新方法。本文将介绍一些前进换刀速度的技术体式格局和海外先进高速加工中间的快速自动换刀技术，祝愿对我国高速加工中间的生长有些帮忙。

　　尽可能短的时辰内完成刀具互换的技术方式。该技术包含刀库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速机床的结构特点等衡量换刀速度的体式格局重要有三种： ①刀到刀换刀时间： ②切削到切削换刀时间： ③切屑到切屑换刀时间。由于切屑到切屑换刀时辰基础上就是加工中心两次切削之间的时候，快速自动换刀技术是以增添帮忙加工时辰为主要目的阐发考虑机床的各方面因素。反应了加工中心换刀所占用的帮忙时候，因此切屑到切屑换刀时间应是衡量加工中心效率凹凸的最直接指标。而刀到刀换刀时辰则重要反映自动换刀拆卸本身机能的利害，更适合作为机床自动换刀装置的性能目标。这两种体式格局凡用来评价换刀速度。至于换刀时辰若干好多才是高速机床的快速自动换刀拆卸并没有确定的目标，技术条件能够的情况下，应尽可能前进换刀速度。

　　通过自动换刀，加工中心自动刀具互换的基础启程点是多种刀具参与的加工过程中。增添帮忙加工时候。高速加工中心上，由于切削速率的大幅度进步，自动换刀拆卸和刀库的配置要考虑尽可能耽误换刀时间，从而和高速切削的机床相配加工中心的换刀拆卸凡由刀库和刀具调换机构构成，罕用的有机械手式和无机械手式等方式。刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速活动的须要，高速加工中间在结构上已和传统的加工中心分歧，以刀具举动进给为主，减小举动件的品德已成为高速加工中心设想的支流。是以，假想换刀装置时，要充分考虑到高速机床的新结构特征在设置高速加工中心上的换刀装置时，时辰并不是独一的考虑身分。起首，应在换刀动作准确、靠得住的底子上前进换刀速度。出格是 ATC 加工中心功能部件中弊端率相对斗劲高的部门，这一点出格首要：其次，要遵照操纵对象和性能价格比选配 ATC 换刀时辰对生产过程影响大的操纵场所，要尽可能前进换刀速度。比方，汽车等生产线上，换刀时辰和换刀次数要计入零件生产节奏。而在另外一些地方，如模具型腔加工，换刀速度的决定就可以或许放宽一些。

　　或采用举动速度更快的机构和驱动元件。比方，保守的自动换刀装置的底子上前进举动速率。机械凸轮结构的换刀速度要大大高于液压和善动结构。日本 SODIC 公司出产的 MC450 立式加工中心的机械凸轮结构的快速换刀装置，刀到刀换刀时间只有 0.6 据高速机床新的结构特点假想刀库和换刀装置的形式和位置。比方，保守的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧：而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式，为减轻举动件质量，刀库和换刀拆卸不宜再装在立柱上。采用新体式格局履行刀具快速互换。不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方式。

　　让主轴直接加入换刀过程，把持新开发的加工中间的主轴部件可作 6 安闲度高速举动这一特点。不仅可使刀库配置位置矫捷，而且可增添刀库运动的安闲度，较着简化刀库和换刀装置的布局。适合于高速加工中间的 3 4 刀柄。 HSK 刀柄质量轻，拔插刀行程短，可以或许使自动换刀装置的速度进步。快速自动换刀装置采用 HSK 空心短锥柄刀是成长的趋除了守旧换刀装置的底子上前进举动速度外，还出现了一些新体式格局和新结构换刀装置。下面介绍其中一些，以供参考。而是采用多个主轴并排流动在主轴架上，这种机床没有保守的刀库和换刀装置。个体为 3 18 个。每个主轴由各自的电动机直接驱动，并且每个主轴上安装了分歧的刀具。换刀时不是主轴上的刀具互换，而是装置在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置挪动到另一个装有不合刀具的主轴，实现换刀并立即加工。这个移动时辰就是换刀时间，而且非常短。由夹具快速移动完成换刀，省去了庞杂的换刀机构。奥地利 ANGERG 公司出产的这种布局的机床，完成了切屑到切屑换刀时间仅为 0.4 目前世界上切屑到切屑换刀时间最短的机床。这种布局的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以或许用于必要快速换刀的加工，而且可以或许多轴同时加工，合适在高效率生产线上使用。

　　但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工，加工中心有两个工作主轴。另一个主轴在此时期替代刀具。但必要换刀时，加工的主轴火速加入，换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以或许同时执行，换刀时辰实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时候，使帮忙时辰减到起码，即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴，这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套，也可以是两套。如德国 Alfing-Kessl 公司出产的加工中心采用双主轴系统，操纵一套刀库和换刀机械手。而德国 Hornsberg-Lamb 公司出产的 HSC-500 HSC-630 HFC-630 加工中心有两个主轴和两套换刀系统。两个主轴可以或许用 1.0 1.5 时辰挪动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。详细的调换时辰取决于机床的尺寸。

　　刀库本身就相当于机械手，这种体式格局。即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀，使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀，则就随所选刀在刀库的位置不合而存在时辰长短不等，最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。是以，这种方式作为高速自动换刀拆卸只能采用顺序选刀的方式异样，刀库布置在主轴的四周，但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀的确没有时候的丧失，并可以或许采用任意选刀的体式格局。德国 CHIRON 公司出产的这种布局的机床，完成了切屑到切屑换刀时间仅为 1.5 目前世界上单主轴机床切屑到切屑换刀时间最短的加工中间。国内外一些技术先进的机床建造公司斥地出了多种采用不合技巧的具有快速换刀装置的高速加工中间，一个很重要的特色是换刀技术的多样化，其目的都是极力耽误刀具调换时候。下表所列是切屑到切屑换刀时间小于 4s 高速加工中心金属切削机床的高速化已成为机床成长的重要方向之一，是以，快速换刀技术已经成为高速加工中心技巧的重要组成部门。新技术和新方法在不断地出现和改进，其目的只有一个，即在准确靠得住的底子上，耽误换刀时间，全面前进高速加工中间的切削效力。国的高速机床建造业应该及时学习和尽快掌握进步前辈的技术方式，不断前进国产高速加工中间的建造程度。

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