1、刀具自動(dòng)化12刀具作為為機(jī)械工工藝裝備備的重要要組成部部分之一一，刀具具的自動(dòng)動(dòng)化程度度將影響響整個(gè)機(jī)機(jī)械制造造系統(tǒng)的的先進(jìn)性性。刀具自動(dòng)動(dòng)化：是加工設(shè)設(shè)備在切切削過程程中自動(dòng)完成成選刀、換換刀、對對刀、走走刀等工作過過程。第一節(jié)刀刀具的的自動(dòng)裝裝夾第二節(jié)自自動(dòng)化化換刀系系統(tǒng)第三節(jié)排排屑自自動(dòng)化一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾3自動(dòng)化刀具的類型及及選用類型：分為標(biāo)準(zhǔn)刀具具和專用刀具具兩大類。標(biāo)準(zhǔn)刀具又包含通用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)刀具、刀具標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合件件（圖5-1）和模塊式刀刀具等三種形形式。圖51 新型組合車刀組合成刀刀具組合車刀刀的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)a刀體可穩(wěn)固的固定在刀刀柄底部部的支撐撐面上；b刀頭伸出出長度短短，提高其剛剛

2、度；c能和其它它刀具夾夾頭相配配、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)刀具自自動(dòng)更換換一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾4自動(dòng)化刀具的類型及及選用選用：在以自動(dòng)生產(chǎn)產(chǎn)線為代表的的剛性自動(dòng)動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)中，應(yīng)盡盡可能提高刀具具的專用用化程度度，以取得得最佳的的效益。在以數(shù)控機(jī)床床、加工工中心為主體構(gòu)構(gòu)成的柔性自動(dòng)動(dòng)化加工工系統(tǒng)中中，為了提提高加工工的適應(yīng)應(yīng)性，同同時(shí)考慮慮到加工設(shè)備備的刀庫庫容量有有限，應(yīng)盡量減少少使用專專用刀具具，而選用通用用標(biāo)準(zhǔn)刀刀具、刀具標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合件件或模塊塊式刀具具。一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾5自動(dòng)化刀具的類型及及選用選用刀具具的原則則：1）為了提高刀具具的耐用用度和可可靠性，應(yīng)盡量選選用各種種高性能能、高效效率、長長壽

3、命的的刀具材材料制成成的刀具具；2）應(yīng)選用機(jī)機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具具的結(jié)構(gòu)；3）帶沉孔、帶后角角刀片的刀具可可優(yōu)先作作為自動(dòng)動(dòng)化加工工刀具；4）為了集中中工序，提高生產(chǎn)產(chǎn)率及保保證加工工精度，應(yīng)盡可能能采用復(fù)合刀具具。一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾6自動(dòng)化刀具的類型及及選用可轉(zhuǎn)位刀刀具：a)可轉(zhuǎn)位面面銑刀b)可轉(zhuǎn)位立立銑刀圖52可轉(zhuǎn)位刀刀具結(jié)構(gòu)構(gòu)將帶有若若干個(gè)切切削刃口口及具有有一定幾幾何參數(shù)數(shù)的多邊邊形刀片片，用機(jī)機(jī)械夾固固方法加加緊在刀刀體上的的一種刀刀具。當(dāng)當(dāng)在使用用過程中中一個(gè)切切削刃磨磨鈍了后后，只要要將刀片片的夾緊緊松開，轉(zhuǎn)位或或更換刀刀片，使使新的切切削刃進(jìn)進(jìn)入工作作位置，再經(jīng)夾夾緊就可可以繼續(xù)

4、續(xù)使用。特點(diǎn)：切切削刃多多，效率率高。一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾7自動(dòng)化刀具的類型及及選用帶沉孔、帶后刀刀角刀片片的刀具具：斷屑可靠靠、切屑屑流出不不受阻礙礙。圖53 帶沉孔帶后角刀片的鉆頭一、刀具的的自動(dòng)裝裝夾8自動(dòng)化刀具的類型及及選用復(fù)合刀具具：多個(gè)個(gè)工序的的刀具（同類或或不同類類）組合合到一把把刀上，可以以同時(shí)加加工（一一次成型型）或按按先后順順序加工工兩個(gè)或或兩個(gè)以以上的表表面，也也可以完完成一個(gè)個(gè)表面的的多道工工步或多多道工序序加工。圖54側(cè)銑和面面銑復(fù)合合加工刀刀具圖55鉆鏜復(fù)合合的加工工刀具減少換刀刀次數(shù)，加工效效率高9自動(dòng)化刀刀具的裝裝夾機(jī)構(gòu)構(gòu)作用：充分發(fā)揮揮自動(dòng)化化加工設(shè)設(shè)備應(yīng)有

5、有的效率率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)快速自自動(dòng)換刀刀。方法：必須要配配備一套套標(biāo)準(zhǔn)的的裝夾機(jī)機(jī)構(gòu)，建建立一套套標(biāo)準(zhǔn)的的工具系統(tǒng)統(tǒng)。工具系統(tǒng)統(tǒng)：是刀具與機(jī)機(jī)床的接接口，并力求刀刀具的刀柄與接接桿實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、系系列化、通用化化。實(shí)現(xiàn)刀具具與機(jī)床床的連接接刀柄：刀刀具與機(jī)機(jī)床的連連接接桿：刀刀柄與夾夾頭的連連接工具系統(tǒng)統(tǒng)由刀柄柄、接桿桿和夾頭頭組成。10自動(dòng)化刀刀具的裝裝夾機(jī)構(gòu)構(gòu)工具系統(tǒng)統(tǒng)的分類類：鏜銑類數(shù)控機(jī)床床用工具具系統(tǒng)（簡稱”TSG”系統(tǒng)）車床類數(shù)控機(jī)床床用工具具系統(tǒng)（簡稱“BTS”系統(tǒng)）它們都是是由與機(jī)床主主軸孔相相適應(yīng)的的工具柄部部（刀柄）、與工工具柄部部 相聯(lián)聯(lián)接的工具裝夾夾部分（接桿）和各種種刀具部

6、分組成成（夾頭頭）11自動(dòng)化刀刀具的裝裝夾機(jī)構(gòu)構(gòu)數(shù)控工具具系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)形形式：整整體式、模塊式式主要看刀刀柄與工作部分是否分開開的不同品種種和規(guī)格格的工作作部分都都必須加加工出一一個(gè)能與與機(jī)床連連接的柄柄部，使使得工具具品種繁繁多、管管理不便便刀柄與各各種工作作部分組組裝成不不同規(guī)格格的工具具，以最最少的工工具庫滿滿足不同同零件加加工要求求。12自動(dòng)化刀刀具的裝裝夾機(jī)構(gòu)構(gòu)工具系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式：整體式式、模塊塊式13刀柄與機(jī)機(jī)床主軸軸連接自動(dòng)化加加工設(shè)備備的刀具具和機(jī)床床的聯(lián)接接，必須須要由與與機(jī)床主主軸孔相相適應(yīng)的的工具柄柄部、與與工具柄柄部相聯(lián)聯(lián)接的工工具裝夾夾部分和和各種刀刀具部分分來實(shí)

7、現(xiàn)現(xiàn)。刀柄與刀刀具相連連14刀柄與機(jī)機(jī)床主軸軸連接BT刀柄（日日本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)）：錐度7:24，僅依靠靠錐面（單單面）定位，通通過拉釘和主軸內(nèi)內(nèi)的拉刀裝置置固定在主主軸上。優(yōu)點(diǎn)一，不自鎖鎖，拆卸卸方便優(yōu)點(diǎn)二，只需將將錐角加加工到高高精度即即可保證證配合定定心精度度高，成成本較低低，使用用可靠。缺點(diǎn)，在在高速旋旋轉(zhuǎn)時(shí)定定位精度度降低，運(yùn)行不不穩(wěn)定。實(shí)心長刀刀柄，重重量大15刀柄與機(jī)機(jī)床主軸軸連接為了克服服BT刀柄僅靠靠單面定定位導(dǎo)致致的不利利因素，宜采用用雙面約束束過定位位除了刀柄柄錐面定定位，還還增加端端面定位位。HSK刀柄（德德國標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)）BIG-PLUS刀柄（日日本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)）高速切削削刀柄HSK刀柄

8、采用用了錐度度1:10的空心短短錐柄結(jié)結(jié)構(gòu)，在在拉緊力力的作用用下，中空刀柄柄彈性變變形，實(shí)現(xiàn)錐錐面（徑徑向）和和法蘭端端面（軸軸向）雙雙面定位位。BIG-PLUS刀柄是錐錐度為7:24的雙面定定位刀柄柄。通過過拉桿與與拉釘，使主軸錐孔孔彈性擴(kuò)擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)雙雙面定位位。16刀柄與刀刀具連接接高速切削削的刀柄和和刀具的的連接方方式主要要有高精精度彈簧夾頭頭、熱縮夾頭頭、高精度度液壓膨脹夾頭頭。圖510彈簧夾頭頭采用具有有一定錐錐度的錐錐套（彈彈簧夾頭頭）作為為夾緊單單元，利利用拉桿桿或螺母母使套錐錐內(nèi)徑縮縮小而夾夾緊刀具具。17刀柄與刀刀具連接接高速切削削的刀柄和和刀具的的連接方方式主要要有高精精

9、度彈簧夾頭頭、熱縮夾頭頭、高精度度液壓膨脹夾頭頭。利用夾頭頭熱脹冷冷縮的物物理原理理夾緊刀刀具，結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，夾緊緊力大，動(dòng)平衡衡度和回回轉(zhuǎn)精度度高。圖511熱縮夾頭頭18刀柄與刀刀具連接接高速切削削的刀柄和和刀具的的連接方方式主要要有高精精度彈簧夾頭頭、熱縮夾頭頭、高精度度液壓膨脹夾頭頭。液壓夾頭頭1擰活塞夾夾緊螺釘釘3套筒內(nèi)孔孔收縮夾夾緊刀具具2套筒腔內(nèi)內(nèi)壓力增增加二、自動(dòng)化化換刀系系統(tǒng)19一、換刀刀裝置（ATC）的類型型和組成成1.主軸與刀刀庫合為一體體的自動(dòng)換換刀裝置置2.主軸與刀刀庫分離的自動(dòng)換換刀裝置置二、刀庫庫1.刀庫類型型2.刀具的選選擇方式式3.刀具運(yùn)送送裝置4.刀具的識(shí)識(shí)別

10、三、自動(dòng)動(dòng)化換刀刀機(jī)構(gòu)1回轉(zhuǎn)刀刀架2.通過主軸軸換刀3.利用機(jī)械械手換刀刀自動(dòng)換刀刀系統(tǒng)一般由刀庫、自動(dòng)換刀刀裝置、刀具傳送送裝置、刀具識(shí)別別裝置等部分組組成。20自動(dòng)換刀刀裝置的的類型與與特點(diǎn)：1.主軸與刀刀庫合為一體體的自動(dòng)換換刀裝置置(多主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭式換換刀裝置置)若干根主軸（68）安裝在一個(gè)可可以轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔塔頭上，每根主主軸對應(yīng)應(yīng)裝有一一把可以以旋轉(zhuǎn)的的刀具。根據(jù)加工工要求可可以依次次將裝有有所需刀刀具的主主軸轉(zhuǎn)到到加工位位置，實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，接通主運(yùn)運(yùn)動(dòng)，主軸帶動(dòng)動(dòng)刀具旋旋轉(zhuǎn)。（更換主軸軸換刀）特點(diǎn)：1.機(jī)床結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單；2.刀具數(shù)量量受主軸軸根數(shù)的的限制，受空間間位置的的限制，主軸

11、數(shù)數(shù)目不能能太多；3換刀時(shí)省省去了刀刀具在刀刀庫與主主軸間的的交換動(dòng)動(dòng)作，換換刀時(shí)間間短。只適用與與工序較較少，精精度要求求不太高高的數(shù)控控機(jī)床，如數(shù)控鉆床床、數(shù)控控銑床等。轉(zhuǎn)塔頭即即為刀庫庫轉(zhuǎn)塔頭也也可與另另外的刀刀庫配合合，為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭提提供更多多種類的的刀具21自動(dòng)換刀刀裝置的的類型與與特點(diǎn)：1.主軸與刀刀庫合為一體體的自動(dòng)換換刀裝置置(多主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭式換換刀裝置置)與轉(zhuǎn)塔車車床中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔刀架架的區(qū)別別？（刀刀庫？主主軸？）22自動(dòng)換刀刀裝置的的類型與與特點(diǎn)：2.主軸與刀刀庫分離離的自動(dòng)動(dòng)換刀裝裝置(帶刀庫的的自動(dòng)換換刀裝置置)組成：刀庫、刀刀具交換換裝置以及主軸等組成。只有一根根主軸，全部

12、刀具具都應(yīng)具具有統(tǒng)一的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)刀柄柄，由主軸上的的刀具自自動(dòng)裝卸卸機(jī)構(gòu)來保證刀具的自自動(dòng)更換換；配備有獨(dú)獨(dú)立的刀刀庫，存放較多多的刀具具，以適適應(yīng)復(fù)雜雜零件的的多工序序加工；當(dāng)需要某一一刀具進(jìn)行切削削加工時(shí)時(shí)，將該該刀具自動(dòng)動(dòng)從刀庫庫交換到到主軸上上，切削完完畢后又又將用過過的刀具具自動(dòng)地地從主軸軸上取下下放回刀刀庫23刀庫：刀庫是自自動(dòng)換刀刀系統(tǒng)中中最主要要的裝置置之一功能：貯存各種加工工工序所所需的刀刀具；按程序指指令，快快速、準(zhǔn)準(zhǔn)確地將將刀庫中的的空刀位位和待用刀具具送到預(yù)定定位置；接受主軸軸換下的的刀具和和便于刀刀具交換換裝置進(jìn)進(jìn)行換刀刀。刀庫的容容量、布布局以及及具體結(jié)結(jié)構(gòu)對數(shù)控機(jī)機(jī)床

13、的總體布局局和性能有很大影影響。24刀庫：刀庫的種種類：盤盤式、鏈鏈?zhǔn)?、格格子式盤式刀庫庫裝刀容量量相對較較小，主主要適用用于小型加工中心心；盤式刀庫庫結(jié)構(gòu)簡單單、緊湊湊，在鉆削中心心上應(yīng)用較較多；有徑向取取刀式和和 軸向向取刀式式。軸向徑向斜向刀具能翻翻轉(zhuǎn)90，簡化取取刀動(dòng)作作各種鏈?zhǔn)绞降稁靉）單環(huán)鏈鏈?zhǔn)剑╞）多環(huán)鏈鏈?zhǔn)剑╟）折疊鏈鏈?zhǔn)?5刀庫：刀庫的種種類：盤盤式、鏈鏈?zhǔn)健⒏窀褡邮芥準(zhǔn)降稁煅b刀容量量大，一一般在1100把刀具，主要適適用于大大中型加加工中心心；換刀時(shí)時(shí)鏈條將將要換的的刀具傳傳到指定定位置，由機(jī)械械手將刀刀具裝到到主軸上上，鏈?zhǔn)降稁鞄焓窃诃h(huán)環(huán)形鏈條條上裝有有許多刀刀座，刀刀座

14、的孔孔中裝夾夾各種刀刀具，鏈鏈條由鏈鏈輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)。當(dāng)鏈條較較長時(shí)，可以增增加支承承鏈輪的的數(shù)目，使鏈條條折疊回回繞，提提高空間間利用率率。26刀庫：刀庫的種種類：盤盤式、鏈鏈?zhǔn)?、格格子式刀具分幾幾排直線線排列,由縱、橫橫向移動(dòng)動(dòng)的取刀機(jī)械械手完成成選刀動(dòng)動(dòng)作，將選取取的刀具具送到固固定的換換刀位置置刀座上上，由換刀機(jī)械械手交換換刀具。由于刀刀具排列列密集，因此空空間利用用率高，刀庫容容量大。固定格子子盒式刀刀庫27刀具的選選擇方式式：誰來選選刀？如何何選刀？裝刀把刀裝入入刀庫換刀把刀裝入入主軸選刀從刀庫中中將各工工序所需需要的刀刀具轉(zhuǎn)換換到取刀刀的位置置主軸或換換刀/裝刀機(jī)械械手完成成由刀庫/選

15、刀機(jī)械械手完成成28刀具的選選擇方式式：誰來選選刀？如何何選刀？順序選刀方式式是按照工藝要求求依次將所所用的刀刀具插入入刀庫的的刀座中中，順序序不能錯(cuò)錯(cuò)，加工工時(shí)按順順序選刀刀，已經(jīng)經(jīng)使用過過的刀具具回到原來的刀座內(nèi)。事先根據(jù)據(jù)加工工工藝順序序在到庫庫內(nèi)安排排好刀具具的順序序假設(shè)機(jī)械械手每次次從這里里取刀假設(shè)某零零件加工工工藝為為1車，2銑，3鉆，4鏜1234不需要刀刀具識(shí)別別裝置；驅(qū)動(dòng)控制制較簡單單，工作作可靠。同一把刀刀具不能能重復(fù)使使用，若若需重復(fù)復(fù)使用同同一把刀刀具，需需在刀庫庫中安裝裝兩把；更換工件件時(shí)，刀刀具順序序要重新新安排。29刀具的選選擇方式式：誰來選選刀？如何何選刀？任意選

16、刀方式式刀具在刀刀庫中不不按加工工順序任任意擺放放，選刀刀時(shí)，根根據(jù)刀具（刀刀座）上上的編碼碼來進(jìn)行識(shí)識(shí)別并選選擇。刀具用用完后存存入刀庫庫中任意意空位即即可。在工件的的一次裝裝夾中，刀具可可重復(fù)使使用，刀刀具數(shù)量量可比順順序選到到方式的的少一些些；通用性強(qiáng)強(qiáng)，應(yīng)用用范圍更更大。關(guān)鍵：對對刀具（刀座）編碼，并利用用控制系系統(tǒng)進(jìn)行行識(shí)別30刀具的識(shí)識(shí)別：刀具編碼碼法采用特殊殊的刀柄結(jié)構(gòu)構(gòu)（有編編碼環(huán)），用這些編編碼換對對刀具進(jìn)進(jìn)行編碼碼。任意選刀方式式的關(guān)鍵：對對刀具（刀座）編碼，并利用用控制系系統(tǒng)進(jìn)行行識(shí)別圖515刀具編碼碼法1刀柄2接觸式識(shí)識(shí)別裝置置3觸針（銷銷）4數(shù)碼環(huán)選刀時(shí)，刀庫旋旋轉(zhuǎn)，

17、刀刀具識(shí)別別裝置通通過觸針針（接觸觸式）或或傳感器器（非接接觸式）讀出每把把經(jīng)過刀刀具的編編碼，并與所所需要的的刀具編編碼比較較，當(dāng)編編碼匹配配時(shí)，控控制系統(tǒng)統(tǒng)使刀庫庫停轉(zhuǎn)。盲人探路路，事先先不知道道所需刀刀具在哪哪個(gè)位置置31刀具的識(shí)識(shí)別：軟件記憶憶法對刀庫中中每個(gè)刀座進(jìn)行行編號(hào)（地址），再對每每把刀具編號(hào)號(hào)（取名名），每把刀刀具在刀刀庫中有有一個(gè)對對應(yīng)的地地址，形形成一張張刀具數(shù)數(shù)據(jù)表。任意選刀方式式的關(guān)鍵：對對刀具（刀座）編碼，并利用用控制系系統(tǒng)進(jìn)行行識(shí)別張三住在在長征路路23號(hào)李四住在在北京路路76號(hào)。選刀時(shí)，根據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)表查查找所需需刀具號(hào)號(hào)對應(yīng)的的刀座地地址，按按優(yōu)化原則則轉(zhuǎn)動(dòng)刀庫庫

18、。選刀前知知曉刀具具的位置置刀具用完完后，按按優(yōu)化原則則放入任一一空位，并更新新數(shù)據(jù)表表即可。優(yōu)化原則則：執(zhí)行自動(dòng)動(dòng)選刀時(shí)時(shí)，刀庫庫可以正正反方向向旋轉(zhuǎn)，每次選選刀式刀刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)不會(huì)超超過一圈圈的1/2。這種換刀刀方式最最常用32刀具運(yùn)送送裝置：當(dāng)?shù)稁烊萑萘枯^大大、布置置得離機(jī)機(jī)床主軸軸較遠(yuǎn)時(shí)時(shí)，需要要兩只機(jī)機(jī)械手和和刀具運(yùn)運(yùn)送裝置置完成新新、舊刀刀具的交交換動(dòng)作作。裝刀前機(jī)械手手（換刀機(jī)機(jī)械手，靠近主主軸）從從主軸上上拔下刀刀具，刀具運(yùn)送送裝置將刀具運(yùn)運(yùn)回刀庫庫旁，后機(jī)械手手（裝刀機(jī)機(jī)械手，靠近刀刀庫）將將刀裝入入刀庫。換刀后機(jī)械手手（靠近近刀庫）從刀庫上上拔下刀刀具，刀刀具運(yùn)送送裝置將將刀

19、具運(yùn)運(yùn)至主軸軸旁，前機(jī)械手手（靠近近主軸）將刀插入主主軸。33自動(dòng)化換換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)：自動(dòng)換刀刀裝置中中，實(shí)現(xiàn)刀庫庫與機(jī)床床主軸之之間刀具具傳遞和和刀具裝裝卸的裝裝置稱為自動(dòng)化換換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)(刀具交換換裝置)1回轉(zhuǎn)刀架換刀刀2通過主主軸換刀刀轉(zhuǎn)位速度度快，換換刀效率率高；定定位精度高；常用于于數(shù)控車車床。利用主軸軸的移動(dòng)動(dòng)功能，完成換換刀，主主軸與刀刀庫之間間不需要要其它的的換刀機(jī)機(jī)構(gòu)。雖簡單易易行，但但換刀時(shí)間間長，且且占用機(jī)機(jī)床工時(shí)時(shí)。34數(shù)控車床床回轉(zhuǎn)刀刀架換刀刀35通過主軸軸換刀36通過主軸軸換刀（固定刀刀庫）37自動(dòng)化換換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)：自動(dòng)換刀刀裝置中中，實(shí)現(xiàn)刀庫庫與機(jī)床床主軸之之間刀具具傳遞

20、和和刀具裝裝卸的裝裝置稱為自動(dòng)化換換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)(刀具交換換裝置)3機(jī)械手手換刀靈活性大大、換刀刀速度快快，應(yīng)用用最廣泛泛。根據(jù)刀具夾持持器數(shù)量量不同，可可分為單單臂機(jī)械械手，雙雙臂機(jī)械械手3890旋轉(zhuǎn)換刀刀機(jī)械手手（雙臂臂機(jī)械手手）39換刀機(jī)械械手（單單臂機(jī)械械手）40類型特點(diǎn)適用范圍轉(zhuǎn)塔刀架 回轉(zhuǎn)刀架 回轉(zhuǎn)刀架多為順序換刀換刀時(shí)間短，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，容納刀具較少 各種數(shù)控車床，車削中心機(jī)床 轉(zhuǎn)塔頭 順序換刀，換刀時(shí)間短，刀具主軸都集中在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊湊，但剛性較差，刀具主軸數(shù)受限制 數(shù)控鉆床、鏜床 刀庫式 刀庫與主軸之間直接換刀 換刀運(yùn)動(dòng)集中，運(yùn)動(dòng)部件少。換刀時(shí)間長，且占用機(jī)床工時(shí)，適應(yīng)性差

21、各種類型的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，尤其是對使用回轉(zhuǎn)類刀具的數(shù)控鏜銑，鉆鏜類立式、臥式加工中心機(jī)床，要根據(jù)工藝范圍和機(jī)床特點(diǎn)，確定刀庫容量和自動(dòng)換刀裝置類型，用于加工工藝范圍的立、臥式車削中心機(jī)床 用機(jī)械手配合刀庫換刀 刀庫只有選刀運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手進(jìn)行換刀運(yùn)動(dòng)，比刀庫作換刀運(yùn)動(dòng)慣性小，速度快 用機(jī)械手、運(yùn)輸裝置配合刀庫換刀 換刀運(yùn)動(dòng)分散，有多個(gè)部件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)部件多，但布局靈活，適應(yīng)性好 有刀庫的轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置 彌補(bǔ)轉(zhuǎn)換刀數(shù)量不足的缺點(diǎn)，換刀時(shí)間短 擴(kuò)大工藝范圍的各類轉(zhuǎn)塔式數(shù)控機(jī)床 自動(dòng)換刀裝裝置的主主要類型型、特點(diǎn)點(diǎn)及適用用范圍41刀具的自自動(dòng)裝夾夾自動(dòng)化換換刀系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)化刀刀具的分分類與選選用原則則；工

22、具具系統(tǒng)；刀柄與與機(jī)床主主軸連接接；刀柄柄與刀具具連接自動(dòng)換刀刀裝置的的類型與與特點(diǎn)；刀庫的的種類、選刀方方式與刀刀具識(shí)別別；自動(dòng)動(dòng)化換刀刀機(jī)構(gòu)上次課內(nèi)內(nèi)容回顧顧三、排屑自自動(dòng)化42在自動(dòng)化化機(jī)械加加工中，切屑必必須隨時(shí)時(shí)被排除除、運(yùn)走走并回收收利用；切削液液也必須須被回收收、凈化化再利用用，這可可以減少少污染，保護(hù)工工作環(huán)境境，并保保證加工工的順利利進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)排排屑，除除了要研研究切屑屑的類型型及其對對排屑的的影響，從加工工方法、刀具、工件熱熱處理等等方面采采取措施施，使之之形成不不影響正正常加工工并易于于排除的的切屑形形態(tài)，而而且還要要研究自自動(dòng)化排排屑的有有效方法法。三、排屑自

23、自動(dòng)化43排屑自動(dòng)動(dòng)化包括括以下三三個(gè)方面面： 從加加工區(qū)域域把切屑屑清除出出去； 從機(jī)機(jī)床內(nèi)把把切屑運(yùn)運(yùn)輸?shù)阶宰詣?dòng)線外外； 從切切削液中中把切屑屑分離出出去，使使切削液液能繼續(xù)續(xù)回收使使用。44金屬切削削的過程程實(shí)際上上是一種種擠壓變變形的過過程。以塑性材材料的切切屑形成成為例，金屬切切削區(qū)可可大致劃劃分為：三個(gè)變形形區(qū)第一變形區(qū)剪切滑移移區(qū)第二變形區(qū)擠壓摩擦擦區(qū)第三變形區(qū)擠壓摩擦擦回彈區(qū)區(qū) 彈性變形形塑性變形形剪切滑移移形成切屑屑切屑是在在金屬切切削過程程中切削削層受到到刀具前刀面的擠壓后后，產(chǎn)生生以剪切滑移移為主的的塑性變變形而形成的的。切屑的形形成45切削變形形過程紫銅切削削46確定排

24、屑屑方法的的因素取決于切屑的形形狀、工件的的安裝方法法、工件的材材質(zhì)、加工工藝藝方法、機(jī)床類類型及其其附屬裝裝置的布局等。形成條件影響名稱簡圖形態(tài)變形帶狀，底面光滑，背面呈毛茸狀節(jié)狀，底面光滑有裂紋，背面呈鋸齒狀粒狀不規(guī)則塊狀顆粒剪切滑移尚未達(dá)到斷裂程度局部剪切應(yīng)力達(dá)到斷裂強(qiáng)度剪切應(yīng)力完全達(dá)到斷裂強(qiáng)度未經(jīng)塑性變形即被擠裂加工塑性材料，切削速度較高，進(jìn)給量較小， 刀具前角較大加工塑性材料，切削速度較低，進(jìn)給量較大， 刀具前角較小工件材料硬度較高，韌性較低，切削速度較低加工硬脆材料， 刀具前角較小切削過程平穩(wěn)，表面粗糙度小， 妨礙切削工作，應(yīng)設(shè)法斷屑切削過程欠平穩(wěn)，表面粗糙度欠佳切削力波動(dòng)較大，切

25、削過程不平穩(wěn)，表面粗糙度不佳切削力波動(dòng)大，有沖擊，表面粗糙度惡劣，易崩刀帶狀切屑節(jié)狀切屑粒狀切屑崩碎切屑切屑類型及形成條件47排屑方法可采用依依靠重力或刀具回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)離心力力將切屑屑甩出、用壓縮空空氣吹屑屑、用真空吸吸屑等方法。在夾具結(jié)結(jié)構(gòu)上采采取一定定措施，可將切切屑從夾夾具底座座排除。自動(dòng)線的集中排排屑裝置置一般設(shè)設(shè)置在機(jī)機(jī)床底座座下的地地溝中。常見的的類型有有帶式排屑裝置置、刮板式排屑裝置置、螺旋排屑裝置置等。481.帶式排屑屑裝置特點(diǎn)：適用于于在鑄鐵鐵工件上上進(jìn)行孔孔加工工工序，輸輸送切屑屑量不宜宜大于25m3/h，不適宜宜加工鋼鋼件或銑銑削鑄鐵鐵工件，同時(shí)也也不宜在在采用切切削液的的條件

26、下下使用。聯(lián)想：自動(dòng)線輸輸送系統(tǒng)統(tǒng)中的帶帶式輸送送系統(tǒng)適用于輸輸送散狀狀物料及及單件質(zhì)質(zhì)量不大大的單件件。492.刮板式排排屑裝置置特點(diǎn)：這種鋪設(shè)設(shè)在地溝溝里的鏈鏈條板式式排屑裝裝置，不不適用于于運(yùn)送加加工鋼件件時(shí)獲得得的帶狀狀切屑。圖520刮板式排排屑裝置置1刮板2封閉式鏈鏈條3支承4上支承5、6鏈輪7深坑原理：鏈條2內(nèi)側(cè)的刮刮板1將地溝中中的切屑屑刮到深深坑7中，再用用提升裝裝置將切切屑提起起倒入小小車運(yùn)走走。502.刮板式排排屑裝置置特點(diǎn)：這種鋪設(shè)設(shè)在地溝溝里的鏈鏈條板式式排屑裝裝置，不不適用于于運(yùn)送加加工鋼件件時(shí)獲得得的帶狀狀切屑。513.螺旋排屑屑裝置特點(diǎn)：設(shè)置在在機(jī)床中中間底座座內(nèi)

27、，可可用于各種切屑屑，特別適適用于鋼鋼屑，輸輸送切屑屑量小于于8 m3/h。圖521螺旋排屑屑裝置1減速器2萬向接頭頭3螺旋器524.隨行夾具具排屑在某些小小型工件件的切削削加工自自動(dòng)線中中，在每每個(gè)隨行行夾具上上附有盛盛屑器，從工件件上切削削的切屑屑落入盛盛屑器，并隨隨隨行夾具具一起運(yùn)運(yùn)行，到到達(dá)自動(dòng)動(dòng)線的一一定工位位時(shí)，用用翻轉(zhuǎn)裝裝置將隨隨行夾具具和盛屑屑器一起起翻轉(zhuǎn)180，把切屑屑倒入指指定位置置。特點(diǎn)：無需專門門設(shè)置排排屑機(jī)構(gòu)構(gòu)，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單；切屑量不不宜過大大；不宜在切切屑飛濺濺（如銑銑削）的的情況下下使用。53切屑及切切屑液的的處理裝裝置為什么要要對切削削液進(jìn)行行處理？切削液在在切削加加工中起起著不可可缺少的的作用，但也對對環(huán)境造造成了一一定的污染。為了減減少它的的不良影影響，一一方面可可采用干干切削或或準(zhǔn)干切切削等先先進(jìn)加工工方法來來減少切削削液的使使用量，另一方方面要加加強(qiáng)對它它的凈化處理理，以便進(jìn)進(jìn)行回收收利用，減少切切削液的的排放量量。54切屑及切切屑液的的處理裝裝置切削液液的凈化化處理將它在工工作中帶帶入的碎碎屑、砂砂輪粉末末等雜質(zhì)質(zhì)及時(shí)清清除。常用的的方法有過濾法和分離法。過濾法是是使用多多孔材料料制成過過濾器，以除去去在工作作中切削削液產(chǎn)生生的雜質(zhì)質(zhì)。分離法是是應(yīng)用重重力沉