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常见问题

加工中心圆盘式刀库是怎么工作的?

加工中心刀库一般分为三种,斗笠式刀库,圆盘式刀库,链条式刀库。而一般的加工中心最常用的形式是圆盘式刀库和机械手换刀刀库。
一、圆盘式刀库特点
圆盘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.圆盘式刀库的总刀具数量受限制,不宜过多,一般40#刀柄的不超过24把,50#的不超过20把,大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构,刀具数量多达60把。
圆盘式刀库
二、机械手刀库特点
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.刀具数量一般比圆盘刀库多,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。
机械手换刀
三、如何去选择两者
这两种刀库形式各有优缺点,选用的时候需要结合实际,其中最主要的是价格和加工哪种类型的零件。以40#刀库20把刀为例。圆盘式刀库价格约为3.5万,机械手刀库为6.5万。一般单件小批量生产用圆盘式刀库为好,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圆盘式刀库高,但圆盘式刀库维护保养简单方便。
四、刀库的故障情况
圆盘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。
刀库实现的功能
1:刀库的旋转
⑴、自动方式:回刀到位,机械手臂回到原点,拉刀到位才能实现刀库的旋转。
⑵、MDI方式:刀库可以任意位置旋转。
以上两种方式下,主轴刀号与换刀目标刀号一致时,不会输出刀库旋转。
⑶、在回刀位值通过面板上的换刀键,刀库可以回零,既是回1号刀。
2:松拉刀
⑴、自动方式和MDI方式:在主轴未旋转时,能实现任何位置的松刀和拉刀。通过M83指令实现松刀;通过M84指令实现拉刀。
⑵、手动方式:由一个按钮实现主轴松拉刀的控制。
由非手动方式转为手动方式时,不论以前手动方式下,主轴是松刀还是拉刀状态,都会输出拉刀信号。由手动方式转为其它方式时,会保持其它方式的上一次状态。
3:掉电保持功能
⑵   正常开关机:上电后,回机床零点后,可以直接使用,能正常换刀。且不出现任何报警。
⑵、非正常断电:换刀中机械手臂已经交换完刀具后突然断电,再次重新上电,将换刀机构复原位,下次可以正常换刀。如果还没有执行到机械手臂交换完刀具就突然断电,再次重新上电,将换刀机构复原位,需要设定当前主轴刀具号和目标刀套号内的刀具号。
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