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加工中心刀库的特点及维护保养常识

2012-6-7 10:50| 发布者: 心在路上| 查看: 2045| 评论: 0

摘要: 随着加工中心的普及,中国制造业的制造水平也相应有了很大的提高。一般工厂使用的加工中心其实就是三轴数控铣床加上刀库。可见,刀库是加工中心的关键部件。这里向大家介绍一篇网上无名人士介绍加工中心刀库的文章, ...
随着加工中心的普及,中国制造业的制造水平也相应有了很大的提高。一般工厂使用的加工中心其实就是三轴数控铣床加上刀库。可见,刀库是加工中心的关键部件。这里向大家介绍一篇网上无名人士介绍加工中心刀库的文章,同样也经过了老金的局部修改。 

 

加工中心使用的刀库最常见的形式是斗笠式刀库和机械手换刀刀库。

 

一、斗笠式刀库

斗笠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。

1、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。

2、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。机床关机后刀具记忆清零。

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)。

4、斗笠式刀库的总刀具数量受限制,不宜过多,一般BT40刀柄的不超过24把,BT50的不超过20把,大型龙门机床也有把斗笠式刀库结构转变为链式结构,刀具数量多达60把。

 

二、机械手刀库(即刀臂式刀库)

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。

1、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。

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。

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)。

4、刀具数量一般比斗笠式刀库多,常规有18、20、30、40、60等 5、刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油。

 

三、使用的选择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。价格:以BT40刀库20把刀为例。斗笠式刀库的价格仅为机械手刀库的一半左右。使用场合:一般单件小批量生产用斗笠式刀库为好,大批量生产用机械手刀库。另外大家也知道机械手刀库可靠性比斗笠式刀库高,但斗笠式刀库维护保养简单方便。其实还有几点大家容易忽略。

1、斗笠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。

2、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。

3、斗笠式刀库从使用上讲,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。

4、从承重的角度讲,斗笠式刀库的刀柄以BT40和BT30比较好,BT50的刀柄最好选机械手刀库。

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”。

 

四、刀库的故障情况

斗笠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。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。


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