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加工中心的自動換刀裝置,大都采用有機(jī)械手換刀方式。它是由機(jī)械手把刀庫上的刀具送到主軸上,再把主軸上已用過的刀具返送到刀庫上。換刀時(shí)間短,但其機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
無機(jī)械手換刀方式是直接在刀庫與主軸(或刀架)之間換刀的自動換刀方式。選用步進(jìn)電機(jī)和單片機(jī)改造普通車床進(jìn)給體系所構(gòu)成的簡單數(shù)控車床成本低,但自動化程度和功用較差,轉(zhuǎn)彎精度不高。因無機(jī)械手,所以結(jié)構(gòu)簡單。換刀時(shí)必須首先將用過的刀具送回刀庫,然后再從刀庫中取出新刀具,這兩個(gè)動作不能同時(shí)進(jìn)行,所以換刀過程較為復(fù)雜,換刀時(shí)間較長。但是刀庫回轉(zhuǎn)是在工步與工步之間,即非切削時(shí)進(jìn)行的,因此可免去刀庫回轉(zhuǎn)時(shí)的振動對加工精度的影響。無機(jī)械手換刀方式用于40號以下刀柄的小型加工中心或換刀次數(shù)少的用重型刀具的重型機(jī)床。
在無機(jī)械手換刀方式中,刀庫可以是圓盤形,直線排列式,也可以是格子箱式等。直線排列式和格子箱式刀庫結(jié)構(gòu)相比比較負(fù)責(zé),適用于刀庫容量較大的加工中心;圓盤形刀庫容量較小,刀庫結(jié)構(gòu)簡單緊湊,刀庫轉(zhuǎn)位,換刀方便,易控制。
用數(shù)控機(jī)床加工的工件往往分為2類:一類是,多品種的中小批量零件或以試制生產(chǎn)為主的企業(yè),生產(chǎn)這類零件使用數(shù)控車床是為了在保證質(zhì)量的前提下,滿足多變的加工要求的柔性,同時(shí)又有很高的生產(chǎn)率,滿足這類生產(chǎn)方式的用戶往往對數(shù)控機(jī)床提出許多的柔性要求;另一類是批量生產(chǎn)的典型零件,如摩托車和汽車零件,這類零件使用數(shù)控車床的主要目的是在滿足一定柔性的前提條件下提高生產(chǎn)率和降低成本。(1)工作前按規(guī)定穿戴好防護(hù)用品,扎好袖口,不準(zhǔn)圍圍巾,女工應(yīng)戴好工作帽。因此,確定哪些零件,哪些工序準(zhǔn)備用數(shù)控車床來完成,然后采用成組技術(shù)把這些需要加工的零件進(jìn)行歸類。
在數(shù)控機(jī)床中,機(jī)床直線運(yùn)動的坐標(biāo)軸X,Y,Z按照ISO和我國的JB3051—82標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定成右手直角笛卡兒坐標(biāo)系。這類機(jī)床主要數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床和數(shù)控測量機(jī)等,其相應(yīng)的數(shù)控裝置稱之為點(diǎn)位控制裝置。三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動A,B,C相應(yīng)的表示其軸線平行于X,Y,Z的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,見圖1。X,Y,Z的正向是使工件尺寸增加的方向,即增大工件和刀具距離的方向。通常以平行于主軸的軸線為Z 坐標(biāo)(即Z坐標(biāo)的運(yùn)動由傳遞切削動力的主軸所規(guī)定),而X方向是水平的,并且平行于工件裝卡面,后Y坐標(biāo)就可按右手笛卡兒坐標(biāo)系來確定。
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動A,B,C的正向,相應(yīng)地為在X,Y,Z坐標(biāo)正方向上按照右旋螺紋前進(jìn)的方向。限位開關(guān)查看查看一切限位開關(guān)動作的靈敏及固定性是否結(jié)實(shí),發(fā)現(xiàn)動作不良或固定不牢的應(yīng)立即處理。上述規(guī)定是工件固定、刀具移動的情況。反之,若工件移動,則其正向分別用X′,Y′,Z′表示(如圖1中的虛線)。然而通常是以刀具移動時(shí)的坐標(biāo)正方向作為編程的正向。圖2為數(shù)控車床及無升降臺式數(shù)控銑床的坐標(biāo)軸及其方向。