自动换刀系统产品化的前景
在现有的各种类型的加工中心中,传统结构的自动换刀系统的造价在
机床整机造价中总是占着很大比重,这是加工中心价格居高不下、应
用不普遍的重要原因。如果把自动换刀系统的设计制造从现有加工中
心的制造模式中分离出来,把它作为加工中心的标准件或附件组织专
门化的生产,同时由于该项技术的应用简化了机床主轴结构、采用弹
簧夹头和外驱动机械手等关键技术、采用圆柱柄刀具和辅具,这不仅
使数控机床工作性能有所提高,而且使得由它配套构成的加工中心的
总体造价大幅度下降。低造价高性能的加工中心将会被中小厂广泛接
收,这样必将给自动换刀系统生产厂商和加工中心制造厂商带来巨大
的经济效益。
自动换刀装置(ATC)链条广泛应用于机械加工中心,与盘式换刀器
比较有许多优越性。一套链式自动换刀装置能处理变换的刀具较盘式
换刀器的数量多出50%以上,不仅降低了整个换刀装置的总重量和它
所占的空间,而且提高了经济效益。由于布局和配置可以随意安排,
可以更有效地利用空间,既使刀具数量或链条长度有所改变,刀具变
换的位置仍可保持不变,可以严格按照客户实际应用所要求的规格特
别制造链式自动换刀装置。
刀库及自动换刀装置
加工中心利用刀库实现换刀,这是目前加工中心大量使用的换刀方
式。由于有了刀库,机床只要一个固定主轴夹持刀具,有利于提高主
轴刚度。独立的刀库,大大增加了刀具的储存数量,有利于扩大机床
的功能,并能较好地隔离各种影响加工精度的干扰因素。
刀库换刀,按照换刀过程有无机械手参与,分成有机械手换刀和无机
械手换刀两种情况在有机械手换刀的过程中,使用一个机械手将加工
完毕的刀具从主轴中拔出,与此同时,另一机械手将在刀库中待命的
刀具从刀库拔出,然后两者交换位置完成换刀过程。无机械手换刀
时,刀库中刀具存放方向与主轴平行,刀具放在主轴可到达位置换刀
时,主轴箱移到刀库换刀位置上方,利用主轴Z向运动将加工用毕刀
具插人刀库中要求的空位处,然后刀库中待换刀具转到待命位置。主
轴Z向运动将待用刀具从刀库中取出,并将刀具插人主轴。有机械
手的系统在刀库配置、与主轴的相对位置及刀具数量上都比较灵活,
换刀时间短。无机械手方式结构简单,只是换刀时间要长。