1、1機械制造自動化技術(shù)Mechanical Manufacturing Automation Technology沈陽工業(yè)大學(xué)機械學(xué)院楊赫然E-mail：2839699742本課程的的主要內(nèi)內(nèi)容第一章機機械制制造自動動化技術(shù)術(shù)概述第二章機械制造造系統(tǒng)自自動化第三章制造過程程自動化化控制系系統(tǒng)第四章物料傳輸輸自動化化第五章自動化檢檢測與監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)第六章裝配自動動化第七章轎車換擋擋器半自自動裝配配系統(tǒng)的的設(shè)計實實例3機械制造造設(shè)備自自動化概概述切削加工工自動化化金屬板材材成形加加工自動動化機械制造造自動線線第二章機機械制造造系統(tǒng)自自動化42.1制造設(shè)備備自動化化意義、方方法與分分類制造設(shè)備備自動化

2、化的概念念：是指在加加工過程程中所用用的加工工設(shè)備能能夠高效、精精密、可可靠地自動進行行加工，此外還還應(yīng)能進進一步集中工序序和具有一一定的柔性。高效：生產(chǎn)率要要達到一一定高的的水平；精密：加工精度度高（精精度穩(wěn)定定性高），成品品可以達達到完全全互裝配配，不必必再分組組選配；可靠：設(shè)備故障障率低，除班間間休息之之外可以以達到常常年不停停生產(chǎn)，利用班班間休息息時間計計劃換刀刀；集中工序序：在一臺設(shè)設(shè)備或一一個自動動化加工工系統(tǒng)中中完成一一個工件件由毛坯坯到總裝裝前的全全部工序序；柔性：適應(yīng)產(chǎn)品品的更換換。52.1制造設(shè)備備自動化化意義與與分類制造設(shè)備備的加工工過程自自動化輔助時時間生產(chǎn)率率改善工人

3、人的勞動動條件減輕工人人的勞動動強度。1、制造設(shè)設(shè)備自動動化的意意義6制造設(shè)備備的自動動化是零件整個個機械加工工藝藝過程自自動化的基本問問題之一一，是機機械制造造廠實現(xiàn)現(xiàn)零件加工工自動化化的基礎(chǔ)礎(chǔ)。單臺制造造設(shè)備的的自動化化能較好好地滿足足零件加加工過程程中某個個或幾個個工序的的加工半半自動化化和自動動化的需需要，為為多機床床管理創(chuàng)創(chuàng)造了條條件，是建立自自動生產(chǎn)產(chǎn)線和過過渡到全全盤自動動化的必必要前提提，是機機械制造造業(yè)更進進一步向向前發(fā)展展的基礎(chǔ)礎(chǔ)。72- 意義義、方法法和分類類2、制造設(shè)設(shè)備自動動化的方方法制造設(shè)備自動化裝卸工件自動化加工過程自動化機床加工循環(huán)自動化其它一些輔助動作自動化8

4、實現(xiàn)制造造設(shè)備自自動化的的途徑主主要有：對于現(xiàn)有有設(shè)備（通用）進行自動動化改裝裝，以實實現(xiàn)單機機自動化化條件：被改造的的機床必必須具有有足夠的的精度和和剛度自動化機機構(gòu)和控控制系統(tǒng)統(tǒng)必須穩(wěn)穩(wěn)定可靠靠改裝工作作量小設(shè)計、制制造、采采用專用或?qū)ｉT的自動化加加工設(shè)備備采用數(shù)控控加工設(shè)設(shè)備92- 意義義、方法法和分類類全（半）自動單單機組合機床床自動線CNC（計算機機數(shù)控機機床）FMC（柔性制制造單元元）3、自動化化加工設(shè)設(shè)備分類類102-2單機工作作自動化化實現(xiàn)單機機自動化化的方法法采用通用自動動化或半自動化化機床實現(xiàn)單機機自動化化采用組合機床床實現(xiàn)單機機自動化化采用通用機床床進行自動動化改裝裝實

5、現(xiàn)單機機自動化化11普通機床床的工作行程程運動是由機床來完完成的，但空行程運運動的全部或或大部分分則必須由工工人來操操作，此外工工人還需需根據(jù)工工件加工工藝藝的要求，發(fā)出相相應(yīng)的操操作指令令，加工工出所需需形狀和尺尺寸的工件，這類機機床必須須在工人看管管操作下下才能完完成加工工過程。12如機床能能自動完成成所有工作行程程和空行程運運動，并能根根據(jù)加工工藝藝要求，自動地控控制各運動的的先后順順序，以及控制各運動部部件的位位移量或或運動軌軌跡，即在沒有工人人直接參參與的情況下下，自動地按規(guī)定的的程序進進行動作作，完成整個個加工循循環(huán)，這樣的的機床，稱為自動化機機床。flash132.2.1實現(xiàn)單機

6、機自動化化的方法法采用通用自動動化或半自動化化機床實現(xiàn)單機機自動化化采用組合機床床實現(xiàn)單機機自動化化采用專用機床床實現(xiàn)單機機自動化化采用通用機床床進行自動動化改裝裝實現(xiàn)單機機自動化化14自動化機機床有自動和半自動之分。兩者的區(qū)區(qū)別在于于：自動機床床在一個工作循環(huán)環(huán)結(jié)束后后，能自動卸下下加工完的的工件，裝上待加工的的坯件，并繼續(xù)續(xù)進行同同樣的工工作循環(huán)環(huán)，直至至裝在機機床上的的一批坯件件加工完為為止；半自動機機床能自動地地完成除上料和和卸工件件以外的一切切削和輔輔助運動動的機床。需人工裝裝卸自動動循環(huán)的的實現(xiàn)；2.2.2采用通用用自動化化或半自自動化機機床實現(xiàn)現(xiàn)單機自自動化15特點：提高勞動動生

7、產(chǎn)率率，減輕輕工人的的勞動強強度，而而且還可可保證工工件質(zhì)量量穩(wěn)定，精度一一致性好好。此外外，機床床自動化化還能減減少設(shè)備備數(shù)量，縮減生生產(chǎn)面積積，減少少在制品品數(shù)量。自動化機機床所需需機構(gòu)：它具有能能代替手工操作作的各種自動化空空行程機機構(gòu)；它具有能能代替工人控制制機床工作過程程的自動控制制系統(tǒng)。16自動化單單機的控控制方式式及適用用范圍凸輪式特點：用專門設(shè)設(shè)計制造造的凸輪或靠模控制刀具具的運動動軌跡，并利用用凸輪軸軸使多個不不同運動動能協(xié)同同動作。適用范圍圍：少品種，大批量量應(yīng)用機床床：單軸縱切切自動車車床、仿仿形車床床品種變換換程度：每月一次次到數(shù)次次17自動化單單機的控控制方式式及適用

8、用范圍非凸輪式式特點：用電氣、電氣伺伺服、液液壓、絲絲杠副等等非凸輪輪機構(gòu)控控制刀具具的運動動軌跡及及多個不不同運動動的協(xié)同同動作。適用范圍圍：多品種，中批量量應(yīng)用機床床：臥式多軸軸自動車車床、單單軸轉(zhuǎn)塔塔自動車車床、立立式多軸軸半自動動車床、多刀半半自動車車床品種變換換程度：一日一次次18自動化單單機的控控制方式式及適用用范圍數(shù)字控制制式特點：用數(shù)字形形式控制制刀具或或機構(gòu)的的運動軌軌跡及多多個數(shù)控控坐標軸軸之間的的必要聯(lián)聯(lián)動。適用范圍圍：多品種，中小批批量應(yīng)用機床床：各種數(shù)控控機床品種變換換程度：一日數(shù)次次19車削自動動化設(shè)備備分類自動化程程度：自動加工工棒料毛毛坯半自動加工工件料毛毛坯主

9、軸數(shù)目目：多軸多個個主軸同同時夾持持多個工工件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，多把把刀具同同時加工工，生產(chǎn)產(chǎn)效率高高，但主主軸轉(zhuǎn)位位時存在在定位誤誤差單軸單根根主軸20車削自動動化設(shè)備備分類主軸放置置形式：臥式加工工棒料毛毛坯立式加工工直徑大大而重的的件料毛毛坯工藝方法法：橫切刀具具只作橫橫向進給給，加工工形狀簡簡單、尺尺寸較小小的銷軸軸類零件件縱切加工工盤套類類和細長長的階梯梯軸類零零件21車削自動動化設(shè)備備分類加工方式式：平行多把把刀具同同時加工工，加工工表面形形狀比較較簡單的的零件順序加工工形狀復(fù)復(fù)雜、需需要多把把刀具輪輪流進行行加工的的零件（大多具具有內(nèi)孔孔或螺紋紋）22(1)機床的用用途、總總布局與與工作循

10、循環(huán)）用用途：主要用于于大批大量量生產(chǎn)中中，加工形狀比較較復(fù)雜、需用多多把刀具順序序地進行行加工的的工件?？蛇M行行車削工作作，鉆、擴、鉸鉸孔，攻攻、套內(nèi)內(nèi)外螺紋紋以及切切斷等。還可可通過安安裝各種種特殊附附件，以以進行車螺紋、銑槽和和鉆橫孔孔等工作。一般只只能加工工冷撥棒料。2、單軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔自動動車床23）總總布局：前刀架：用于成形形車削和和滾花等等；后刀架：用于切槽槽、倒角角等；上刀架：用于切斷斷等；轉(zhuǎn)塔刀架架：用于完成成檔料、車內(nèi)外外圓、鉆鉆孔、擴擴孔、鉸鉸孔、攻攻內(nèi)螺紋紋、套外外螺絲等等。24）工作作循環(huán)： 送料料和夾料料 各刀刀架順序序工作，按加工工工藝要要求依次次加工工工件各表表面。轉(zhuǎn)

11、塔刀架架的運動動循環(huán)：快速趨近近工件（快進）工作進給給（工進進）快速退回回（快退退）轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位位；其在在一個自自動工作作循環(huán)中中，轉(zhuǎn)塔塔刀架可可完成六六次工作作循環(huán)。前、后、上刀架架的工作作循環(huán)：快進工進快退；加加工一個個工件，它們只只能完成成一次工工作循環(huán)環(huán)。 切斷斷和接料料25）所需需運動工作行程程運動主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)主運動動，前、后、上上刀架橫橫向進給給運動，轉(zhuǎn)塔刀刀架縱向向進給運運動；空行程運運動前、后、上刀架架橫向快進和快快退運動動，轉(zhuǎn)塔刀刀架縱向向快進、快快退運動動，送料和和夾料運運動，接接料運動動，以及及操縱控控制運動動等。262.2.3采用組合機床床實現(xiàn)單機機自動化化組合機床床是以已經(jīng)

12、系列化、標準化的通用部件件為基礎(chǔ)，配以按工件特特定形狀狀和加工工工藝設(shè)計的專用部件件和夾具具，組成的的半自動或自動專用用機床。組合機床床既保留留專用機機床的結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、生產(chǎn)產(chǎn)效率高高等優(yōu)點點，又像像通用機機床那樣樣具有部部件通用用化、可可調(diào)整改改裝以適適應(yīng)不同同結(jié)構(gòu)尺尺寸的工工件加工工等特點點。27組合機床床的組成成組合機床床的通用用部件按按其所起起作用的的不同一一般分為為下面五五類：（1）動力部部件是用于傳傳遞動力力 實現(xiàn)現(xiàn)工作運運動、為為刀具提提供主運運動和進進給運動動 。如如各種類類型的切切削頭、滑臺和和動力箱箱等。（2）支承部部件如底座、立柱等等。（3）輸送部部件如多工位位的工作作臺

13、、回回轉(zhuǎn)工作作臺和回回轉(zhuǎn)鼓輪輪等。（4）控制部部件如液壓元元件、控控制擋鐵鐵、行程程開關(guān)、操縱臺臺等。（5）輔助部部件如冷卻潤潤滑裝置置、排屑屑裝置、機械板板手等。28根據(jù)加工工零件形形狀及工工藝要求求，組合合機床還還需采用用少量的的專用部部件，如如根據(jù)工工件孔位位、孔距距、孔數(shù)數(shù)不同而而設(shè)計制制造的多軸箱，以及根根據(jù)工件件的具體體結(jié)構(gòu)和和定位基基準不同同而設(shè)計計制造的的夾具等。29組合機床床的組成成側(cè)底座立柱底座立柱多軸箱動力箱滑臺中間底座夾具30組合機床床加工方方式組合機床床一般采用用多軸、多刀、多工序序、多面面或多工工位同時時加工的方方式。由于通用用部件已已經(jīng)標準準化和系系列化，可根據(jù)據(jù)

14、需要靈靈活配置置，能縮縮短設(shè)計計和制造造周期。因此，組合機機床兼有有低成本本和高效效率的優(yōu)優(yōu)點，在在大批、大量生生產(chǎn)中得得到廣泛泛應(yīng)用，并可用以以組成自自動生產(chǎn)產(chǎn)線。組合機床床一般用用于加工工箱體類類或特殊殊形狀的的零件。加工時時，工件一般般不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，由刀具的的旋轉(zhuǎn)運運動和刀刀具與工工件的相相對進給給運動，來實現(xiàn)現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平平面、切切削內(nèi)外外螺紋以以及加工工外圓和和端面等等。31組合機床床的配置置型式1.單工位組組合機床床這類組合合機床的的特點是是工件僅僅在一個個工作位位置上加加工。2.多工位組組合機床床這類組合合機床的的特點是是工件能能在幾個個工位上上進行加加工。3

15、2組合機床床的特點點及應(yīng)用用范圍1.組合機床床的特點點組合機床床與通用機床床或一般般專用機機床相比，主主要有如如下優(yōu)點：1)設(shè)計和制制造的周周期短。2)對產(chǎn)品變變化或更更新有較較強的適適應(yīng)性。3)具有較高高的工作作可靠性性。4)工序集中中，生產(chǎn)產(chǎn)效率高高。5)機床的維維護和修修理都比比較方便便。33組合機床床的缺點點：1）在機床床改裝時時，少量量專用部件件和零件件不能重復(fù)復(fù)利用，因此有有一定的的損失。2）在組成成各種類類型的組組合機床床時，所所選用的的通用部部件不一一定完全全適用。2.組合機床床的應(yīng)用用范圍組合機床床最適于于箱體類類零件（如各種種變速箱箱的箱體體、氣缸缸體、電電機座、儀器儀儀表

16、殼體體等）的加工工。近年年來，軸軸類、盤盤套類、叉類等等零件也也越來越越多地采采用組合合機床加加工。34組合機床床未來的的發(fā)展：采用調(diào)速速電動機機和滾珠絲杠杠等傳動，以簡化化結(jié)構(gòu)、縮短生生產(chǎn)節(jié)拍拍；采用數(shù)字控制制系統(tǒng)和可換主軸軸箱或或轉(zhuǎn)塔式式主軸箱箱、夾具自動更換換系統(tǒng)，以提高高工藝可可調(diào)性；納入柔性性制造系系統(tǒng)等。35主要用來來帶動各種主軸軸部件進進給，也可以帶帶動夾具和工工件，作移動工作臺用用。1滑臺2動力箱箱3多軸箱箱4銑削頭頭5鏜車頭頭6鉆削頭頭組合機床床的幾種種通用部部件（一）動動力滑臺臺1.動力滑臺臺的功用用362.滑臺的典典型工作作循環(huán)SQ 快進進SW 工進進SR 快退退a)一次

17、工作作進給循循環(huán)b)二次工作作進給循循環(huán)372.滑臺的典典型工作作循環(huán)c)超越工作作進給循循環(huán)d)雙向工作作進給循循環(huán)382.滑臺的典典型工作作循環(huán)e)分級工作作進給循循環(huán)39 組合機床床動力滑滑臺液壓壓系統(tǒng)液壓動力力滑臺由液壓缸驅(qū)動動，在電氣和機械裝置置的配合下下可以完完成各種自動動工作循循環(huán)。組合機床床液壓動動力滑臺臺可以實實現(xiàn)多種種不同的的工作循循環(huán)，其其中一種種比較典典型的工工作循環(huán)環(huán)是：快進一工進二工進死擋鐵停停留快退停止。40（二）動動力箱齒輪傳動動動力箱箱的結(jié)構(gòu)構(gòu)1動力箱箱箱體2驅(qū)動軸軸3齒輪動力箱是為主軸箱的刀具提提供切削主運運動的驅(qū)動裝裝置,與動力滑滑臺和主主軸箱配配套使用用

18、由動力力滑臺實實現(xiàn)進給給運動。 41（三）單單軸頭頂置式主主運動傳傳動裝置置與各種種單軸頭頭頭體配配套的情情況鉆削頭b)攻螺紋頭頭c)鏜削頭d)鏜車頭e)銑削頭f)多軸可調(diào)調(diào)頭1主運動動傳動裝裝置2單軸頭頭頭體42（四）回回轉(zhuǎn)工作作臺回轉(zhuǎn)工作作臺是組組合機床床的一種種輸送部部件，用用于多工工位組合合機床。齒盤定位位式液壓壓回轉(zhuǎn)工工作臺的的結(jié)構(gòu)原原理結(jié)構(gòu)示意意b)液壓傳動動原理1臺面2上齒盤盤3下齒盤盤4底座5壓緊液液壓缸6牙嵌離離合器7齒輪8齒條液液壓缸9、10電磁閥閥43組合機床床自動線線某一組合合機床自自動線的的組成示示意圖。圖19-12組合機床床自動線線1中央操操縱臺2工件輸輸送裝置置3

19、轉(zhuǎn)位臺臺4翻轉(zhuǎn)臺臺5液壓站站6排屑裝裝置44數(shù)控機床床運動系系統(tǒng)：主運動系系統(tǒng)實現(xiàn)機床床主軸運運動；進給運動動系統(tǒng)實現(xiàn)機床床工作臺臺的直線線運動與與轉(zhuǎn)動；換刀運動動實現(xiàn)加工工中心更更換刀具具連續(xù)加加工所需需的運動動。2.3數(shù)控機床床及加工工中心452.3.1數(shù)控機床床主運動動系統(tǒng)功用：傳遞動力力：傳遞切削削加工所所需要的的動力傳遞運動動：傳遞切削削加工所所需要的的運動運動控制制：控制主運運動的大大小方向向開停組成：動力源：電機傳動系統(tǒng)統(tǒng)：定比傳動動機構(gòu)、變速裝裝置運動控制制裝置:離合器、制動器器等執(zhí)行件：主軸46主軸轉(zhuǎn)速速更高；變速范圍圍更寬；10010000提供的動動力更強強。一一般般NC機

20、床的主主軸驅(qū)動動功率在在3.7kw250kw之 間。1.數(shù)控機床床的主運運動系統(tǒng)統(tǒng)性能要要求：主運動的的自動變變速、準準停；C軸控制；同步速度度控制。2.數(shù)控機床床的主運運動系統(tǒng)統(tǒng)功能：2.3.1數(shù)控機床床主運動動系統(tǒng)47與普通機機床相比比較，數(shù)數(shù)控機床床的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)具有如如下特點點：(1)采用直流流或交流流主軸電電動機現(xiàn)代數(shù)控控機床的的主傳動動電動機機一般采采用直流或交交流主軸軸電動機機。這種電電動機調(diào)調(diào)速范圍圍廣，可實現(xiàn)無級調(diào)速速，因此主軸箱結(jié)結(jié)構(gòu)簡化化。（2）轉(zhuǎn)速高高、功率率大、變變速范圍圍廣數(shù)控機床床適應(yīng)性性強，適適合加工工單件、小批量量和形狀狀復(fù)雜工工件，為為了適應(yīng)應(yīng)各種不不同材

21、料料的加工工以及各各種不同同的加工工方法，數(shù)控機機床的主主傳動系系統(tǒng)要有有較寬的的轉(zhuǎn)速范圍圍及相應(yīng)的的輸出力矩矩，以保證證加工時時能選用用合理的的切削用用量，從從而獲得得最佳的的生產(chǎn)率率、加工工精度和和表面質(zhì)質(zhì)量。（3）主軸變變速迅速速可靠數(shù)控機床床的變速速是按照照控制指指令自動動進行的的，因此此變速機構(gòu)構(gòu)必須適適應(yīng)自動動操作的的要求。由于數(shù)數(shù)控機床床主傳動動系統(tǒng)采采用了可可實現(xiàn)無無級調(diào)速速的電動動機，機械變檔檔一般又又采用液液壓缸推動滑移移齒輪實實現(xiàn)，因因此變速速穩(wěn)定可可靠。（4）主軸部部件性能能好主軸部件件直接裝裝夾刀具具對工件件進行切切削加工工，對加加工質(zhì)量量及刀具具壽命有有很大影影響，

22、并并且在加加工過程程中不進進行人工工調(diào)整，因此主軸部件件必須具具有良好好的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)精度、結(jié)構(gòu)剛剛度、抗抗振性、熱穩(wěn)定定性、耐耐磨性。3、 數(shù)控控機床主主傳動系系統(tǒng)的特特點481)帶有變變速齒輪輪的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)（分段無無級變速速）數(shù)控機床床在實際際生產(chǎn)中中，并不不需要在在整個變變速范圍圍內(nèi)均為為恒功率率。一般要求求在中、高速段為為恒功率率傳動，在低速段段為恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳動動。為了確保保數(shù)控機機床主軸軸低速時時有較大大的轉(zhuǎn)矩矩和主軸軸的變速速范圍盡盡可能大大，有的的數(shù)控機機床在交流或或直流電電動機無無級變速速的基礎(chǔ)礎(chǔ)上配以以齒輪變變速，即解決決電機驅(qū)驅(qū)動和主主軸傳動動功率的的匹配問問題，使使之成為為分

23、段無級級變速。2.3.1.1主傳動系系統(tǒng)的配配置方式式根據(jù)數(shù)控控機床的的類型與與大小，其主傳傳動主要要有以下下四種形形式。494、主傳動動系統(tǒng)的的配置方方式這種傳動動主要應(yīng)應(yīng)用在大、中型型數(shù)控機機床通過使用用雙聯(lián)滑滑移齒輪輪實現(xiàn)二二級變速速。常用的變變速操縱縱方式：液壓撥叉叉電磁離合合器50例：TND360型數(shù)控車車床作用：慢速對刀刀和手動調(diào)整整機床51電磁離合合器變速速電磁離合合器能簡簡化變速速機構(gòu)，便于實實現(xiàn)自動動化操作作，它是是通過安安裝在傳傳動軸上上的離合器的的吸合和和分離的的不同組組合來改改變齒輪輪的傳動動路線，實現(xiàn)主軸軸變速的的。52電磁離合合器種類類：摩擦片式式牙嵌式兩兩種無滑環(huán)

24、摩摩擦片式式電磁離離合器特點：可在運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中變速速、具有有過載保保護功能能，但尺尺寸大、摩擦發(fā)發(fā)熱大。53牙嵌式電電磁離合合器特點：傳遞扭矩矩大、尺尺寸小，傳動比比準確，可用于于內(nèi)聯(lián)系系傳動鏈鏈中。542)帶有定定比傳動動的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)主軸電動動機經(jīng)過過定比傳傳動傳遞遞給主軸軸。定比傳動動多采用帶（同步齒齒形帶和和三角帶帶）傳動動，也有采采用齒輪輪傳動的的。適用于高高速、低低轉(zhuǎn)距特特性的主主軸，電動機機本身的的調(diào)速就就能夠滿滿足要求求，且?guī)鲃悠狡椒€(wěn)，可避免齒輪傳動動時引起起的振動與噪噪聲。這種傳動動主要應(yīng)應(yīng)用在轉(zhuǎn)速高、變速范范圍不大大的數(shù)控車床床和中、小型加加工中心心。55多楔帶：兼有v帶

25、和平帶的優(yōu)點，既有平帶柔軟、強韌的特點，又有v帶緊湊、高效等優(yōu)點。56同步帶是利用帶齒與帶輪的嚙合同步傳動力的一種新型傳動帶。不僅具有帶傳動的特點，適用于大中心距傳遞，而且又具有齒輪傳動和鏈傳動的特點，能夠保證準確的傳動比。57 用兩個電電動機分分別驅(qū)動動的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)高速時電電動機通通過帶傳傳動使主主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，傳動動平穩(wěn)。低速時，另一個個電動機機通過二二級齒輪輪降速，擴大變變速范圍圍，使恒恒功率區(qū)區(qū)增大，克服了低低速時轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距不夠夠且電動動機功率率不能充充分利用用的缺陷陷，但結(jié)結(jié)構(gòu)較為為復(fù)雜。58593)調(diào)速電電機直接接驅(qū)動主主軸傳動動數(shù)控機床床 采用用直流或交交流主軸軸伺服電電動機直接驅(qū)動

26、動主軸實實現(xiàn)無級級變速。電動機與與主軸通通過聯(lián)軸軸器連接接。交流主軸軸電動機機及交流流變頻驅(qū)驅(qū)動裝置置（籠型型感應(yīng)交交流電動動機配置置矢量變變換變頻頻調(diào)速系系統(tǒng)），由于沒沒有電刷刷不產(chǎn)生生火花，所以使使用壽命命長，且且性能已已達到直直流驅(qū)動動系統(tǒng)的的水平，甚至在在噪聲方方面還有有所降低低。因此此，目前前應(yīng)用較較為廣泛泛。60精密聯(lián)軸軸器連接接：結(jié)構(gòu)緊湊湊、傳動動效率高高，但主主軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和扭扭矩與電電機完全全一致，低速性性能的改改善是其其廣泛應(yīng)應(yīng)用的關(guān)關(guān)鍵。614)、電電主軸主軸與電電機制成成一體，電動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸即即為機床床主軸。電主軸組組成：空心軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子、帶帶繞組的的定子、速度檢測測元件。6

27、2優(yōu)點：主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，可提高啟動、停止響應(yīng)特性，利于控制振動和噪聲。大大簡化了主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所謂 “零傳動”，使傳動精度大大提高，在高速數(shù)控機床大量采用。缺點:電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動和熱量將直接影響到主軸，因此，主軸組件的整機平衡、溫度控制和冷卻是內(nèi)裝式主軸電機的關(guān)鍵問題。63機床主軸軸的幾種種結(jié)構(gòu)形形式機床主軸軸的端部部一般用用于安裝裝刀具、夾持工工件或夾夾具。在在結(jié)構(gòu)上上，應(yīng)能能保證定定位準確確、安裝裝可靠、連接牢牢固、裝裝卸方便便，并能能傳遞足足夠的扭扭矩。目目前，主主軸端部部的結(jié)構(gòu)構(gòu)形狀都都已標準準化。64機床主軸軸的幾種種結(jié)構(gòu)形形式（a）數(shù)控車車床主軸軸端部（

28、b）銑、鏜鏜類機床床主軸端端部（c）外圓磨磨床砂輪輪主軸端端部（d）內(nèi)圓磨磨床砂輪輪主軸端端部（e）鉆床與與普通鏜鏜床錘桿桿端部（f）數(shù)控鏜鏜床主軸軸端部65當主軸停停止時，控制其其停于固固定位置置（定位位于圓周周上特定定角度）稱為“主軸準停?！?、“主軸定位位”、“主軸定向向”準停指令令：M19或M06主軸定向向的用途途加工中心心自動換換刀精鏜后退退刀背鏜車床上工工件定位位2.3.1.2主軸典型型控制功功能1.主軸準停停裝置66在自動換換刀的數(shù)控加工工中心上，由于于刀具裝裝在主軸軸上，切削時切切削轉(zhuǎn)矩矩不可能僅僅靠錐孔孔的摩擦擦力來傳傳遞，通常是通通過刀桿桿的端面面鍵來傳傳遞的，因此在在主軸前

29、前端設(shè)置置一個端端面鍵，當?shù)毒呔哐b入主主軸時，刀柄上的的鍵槽必必須與端端面鍵對對準，才能順順利換刀刀；這這就要求求主軸具具有準確確定位于于圓周上上特定角角度的功功能。1）、為什什么加工工中心要要有主軸軸準停？主軸準停停是實現(xiàn)現(xiàn)ATC(Autotool changing)過程的重重要環(huán)節(jié)節(jié)672）加工精精密坐標標孔在加工精精密的坐坐標孔時時，由于于每次都都能在主主軸的固固定圓周周位置換換刀，故故能保證證刀尖與與主軸相相對位置置的一致致性，從從而減少少被加工工孔的尺尺寸分散散度（提高刀刀具重復(fù)復(fù)定位精精度），這是主軸軸定向準準停裝置置帶來的的好處之之一。683）、精鏜鏜孔后退退刀(Finebori

30、ng)當加工階階梯孔或或精鏜孔孔后退刀刀時，為為防止刀刀具與小小階梯孔孔碰撞或或拉毛已已精加工工的孔表表面，必必須先讓讓刀，再再退刀。采用主軸軸準?？乜刂疲故沟都馔ＭＴ谝粋€個固定位位置（X軸或Y軸上），以便主主軸偏移移一定尺尺寸后，使刀尖尖離開工工件表面面進行退退刀。694）、背鏜鏜（Counterboring）通過小孔孔鏜大孔孔，主軸軸準?？乜刂疲故沟都馔ＭＴ谝粋€個固定位位置（X軸或Y軸上），以便主主軸偏移移一定尺尺寸后，使刀尖尖能通過過前壁小小孔進入入箱體內(nèi)內(nèi)對大孔孔進行鏜鏜削。705)、車床上上工件定定位當在車削削中心上上加工工工件規(guī)定定部位上上的槽槽、孔或或要求主主軸定向向停止后后

31、以便裝裝卸、檢檢測工件件時，必必須具有有主軸定定向停止止或C軸功能，即通過過位置控控制使主主軸在不不同角度度上定位位。71主軸準停停控制的的實現(xiàn)方方式機械式準準停裝置置：1-無觸點開開關(guān)2-感應(yīng)塊3-凸輪定位位盤（主主軸）4-定位液壓壓缸5-定向滾輪輪6-定位活塞塞M19主軸減速速無觸點開開關(guān)發(fā)信信號主電機停停轉(zhuǎn)，慣慣性空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)延時繼電電器延時時0.20.4秒后活塞在電電磁閥作作用下，將滾輪輪推入V型槽，同同時行程程開關(guān)LS2發(fā)出應(yīng)答答信號準停結(jié)束束可以進行行換刀等等動作。72電氣式準準停裝置置：1-主軸2-同步帶3-主軸電動動機4-永久磁鐵鐵5-磁傳感器器磁力傳感感器準停停裝置1）利用磁磁力傳

32、感感器檢產(chǎn)產(chǎn)生準停停信號。2）利用主主軸上光光電脈沖沖產(chǎn)生準準停信號號。73當主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動或停停止時，接收到到數(shù)控裝裝置發(fā)來來的準停停開關(guān)信信號量主軸立即即減速或或加速至至某一準準停速度度。主軸到達達準停速速度且準準停位置置到達時時(即磁發(fā)體體與磁傳傳感器對對準)主軸立即即減速至至某一爬爬行速度度。然后當磁磁傳感器器信號出出現(xiàn)時，主軸驅(qū)驅(qū)動立即即進入磁磁傳感器器作為反反饋元件件的位置置閉環(huán)控控制目標位置置為準停停位置。準停完成成后，主主軸驅(qū)動動裝置輸輸出準停停完成信信號給數(shù)數(shù)控裝置置從而可進進行自動動換刀(ATC)或其他動動作。磁傳感器器準停步步驟為：74編碼器準準停裝置（Electronic

33、orientation）利用裝在在主軸上上的編碼碼器作為為檢測元元件，通通過它們們輸出的的反饋信信號，使使主軸準準確地停停在規(guī)定定的位置置上。7576例M03S1000/主軸以1000rmin正轉(zhuǎn)M19/主軸準停停于缺省省位置M19S100/主軸準停停轉(zhuǎn)至100處S1000/主軸再次次以1000rmin正轉(zhuǎn)M19S200/主軸準停停至200處772.C軸控制與與同步速速度控制制對應(yīng)Z軸的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸（即即繞主軸軸回轉(zhuǎn)）為C軸。車削中心心的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)與數(shù)控控車床基基本相同同，只是是增加了了控制主主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角度的的C軸坐標功功能、以以實現(xiàn)現(xiàn)主軸定向向停車和和圓周進進給，并在數(shù)數(shù)控裝置置控制下下實現(xiàn)

34、C軸與進給給軸（Z軸或X軸）聯(lián)動動進行插插補控制制，可以實現(xiàn)現(xiàn)任意曲線線的加工工。如：實現(xiàn)現(xiàn)圓柱面面上或端端面上任任意部位位的鉆削削、銑削削、攻絲絲及非圓圓柱或圓圓錐的異異形回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)表面等等加工。C軸控制與與同步速速度控制制的功能能：78 a）在圓柱面或端面上銑槽 b) 在圓柱面上銑螺旋槽 c） 在端面上銑螺旋槽 d) 銑直線或平面 加工這些些表面需需要哪些些軸運動動？聯(lián)動動？79由進給伺伺服電機機 控制制主軸的的回轉(zhuǎn)位位置（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角）；由主軸電電機實現(xiàn)現(xiàn)，此時時主軸的的位置（角度)由裝于主主軸上（不是主主軸電機機）上的的高分辨辨率編碼碼器檢測測，主軸作為為進給伺伺服軸工工作。C軸的控制制方式：8

35、0C軸回轉(zhuǎn)或或分度：采用可嚙嚙合和脫脫開的精密蝸輪輪副結(jié)構(gòu)構(gòu)，由伺服服電機8驅(qū)動蝸桿桿4及主軸上上的蝸輪輪9實現(xiàn)分度度。當機床處處于銑削削和鉆削削狀態(tài)時時，即主軸需需通過C軸回轉(zhuǎn)或或分度時時，蝸桿桿與蝸輪輪嚙合。該蝸桿蝸輪副由由液壓缸缸驅(qū)動完完成。C軸的分度度精度由一個脈脈沖編碼碼器來保保證，分分度精度度為0.01度。81工作臺是是數(shù)控機機床的重重要部件件，為了了提高數(shù)數(shù)控機床床的生產(chǎn)產(chǎn)效率，擴大其其工藝范范圍，對對于數(shù)控控機床的的進給運運動除了了沿坐標標軸X、Y、Z三個方向向的直線線進給運運動之外外，還常常常需要要有分度度運動和和圓周進進給運動動。回轉(zhuǎn)工作作臺作用用:回轉(zhuǎn)工作作臺可以以與X、

36、Y、Z三個坐標標軸聯(lián)動動，從而而加工出出各種曲曲面和曲曲線等復(fù)復(fù)雜的形形狀?；鼗剞D(zhuǎn)工作作臺對于于自動換換刀多工工序的加加工中心心是必備備的部件件。2.3.1數(shù)控機床床的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺822.4刀具自動動化刀具是金金屬切削削加工中中不可缺缺少的工工具之一一，無論論是普通通機床，還是先先進的數(shù)數(shù)控機床床、加工工中心機機床以及及柔性制制造系統(tǒng)統(tǒng)，都必必須通過過刀具才才能完成成切削加加工。刀具自動動化：是加工設(shè)設(shè)備在切切削過程程中自動完成成選刀、換換刀、對對刀、走走刀等工作過過程。832.自動化刀刀具的類類型及選選用類型：分為標準刀具具和專用刀具具兩大類。在以自動生產(chǎn)產(chǎn)線為代表的的剛性自動動化生產(chǎn)產(chǎn)中

37、，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)控機床床、加工工中心為主體構(gòu)構(gòu)成的柔性自動動化加工工系統(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，而選用通用用標準刀刀具、刀具標準準組合件件或模塊塊式刀具具。84常用的種種類：可轉(zhuǎn)位車車刀、高高速鋼麻麻花鉆、機夾扁扁鉆、擴擴孔鉆、鉸刀、鏜刀、立銑刀刀、面銑銑刀、絲絲錐和各各種復(fù)合合刀具等等85刀具的選選用要考考慮的因因素有：刀具的使使用條件件；被加工工工件材料料與尺寸寸；刀具的斷斷屑情況況；刀具和刀刀片的生生產(chǎn)供應(yīng)應(yīng)；刀具的結(jié)結(jié)構(gòu)型式式。86刀具的選選用原則則如

38、下：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、長長壽命的的刀具材材料制成成的刀具具。2）應(yīng)選用機機夾可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位刀具具的結(jié)構(gòu)構(gòu)。3）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)復(fù)合刀具具。4）應(yīng)盡量采采用各種種高效刀刀具。87二、自動動化刀具具裝夾機機構(gòu)自動化刀刀具裝夾夾機構(gòu)的的作用：充分發(fā)揮揮自動化化加工設(shè)設(shè)備應(yīng)有有的效率率，實現(xiàn)現(xiàn)快速自自動換刀刀。方法：必須要配配備一套套標準的的裝夾機機構(gòu)，建建立一套套標準的的工具系統(tǒng)統(tǒng)。工具系統(tǒng)統(tǒng)：是針對數(shù)數(shù)控機床床要求與與之配套套的刀具必須須可快換換、高效效切削而發(fā)展起起來的，是刀具與機機床的接接口。

39、88工具系統(tǒng)統(tǒng)的分類類：鏜銑類數(shù)數(shù)控機床床用工具具系統(tǒng)（簡稱”TSG”系統(tǒng)）車床類數(shù)數(shù)控機床床用工具具系統(tǒng)（簡稱“BTS”系統(tǒng)）可同時適適應(yīng)數(shù)控控車削和和數(shù)控鏜鏜銑加工工的工具具系統(tǒng)。89數(shù)控銑床床、加工工中心用用刀具工具柄部部自動化刀刀具的組組成：由與機床床主軸孔孔相適應(yīng)應(yīng)的工具柄部部、與工具具柄部相相聯(lián)接接的工具裝夾夾部分和各種刀具部分組成成在數(shù)控銑銑床、加加工中心心類機床床上一般般都采用用7:24圓錐柄工工具。不自鎖，換刀比比較方便便，并且且與直柄柄相比有有較高的的定心精精度和較較高的剛剛性。對于有自自動換刀刀裝置的的加工中中心類機機床，在加工工工件時主主軸上的的工具要要頻繁地地更換，為

40、了達達到較高高的換刀刀精度,工具柄部部必須有有較高的的制造精精度90工具系統(tǒng)統(tǒng)的組成成：主要由刀具的柄柄部（刀柄）、接桿（接柄）和夾頭等部分組組成。工具系統(tǒng)統(tǒng)中規(guī)定了了刀具與裝夾工具具的結(jié)構(gòu)、尺尺寸系列列及其連連接形式式。更完善的的工具系系統(tǒng)還包括自動換刀刀裝置、刀庫、刀刀具識別別裝置和刀具自動動檢測裝裝置等。911.數(shù)控車削削加工的的刀具裝裝夾結(jié)構(gòu)構(gòu)車削加工工的工具具系統(tǒng)的的組成：由機床刀架、刀夾基座座及其快換刀夾夾和預(yù)調(diào)刀頭頭等組成。92柄式夾持持(軸向夾持持)1-活動爪2-軸3-擋銷4-鎖緊銷5-調(diào)整螺栓栓6-彈簧柱塞塞7-固定爪2數(shù)控鏜鏜銑加工工工具系系統(tǒng)刀具的夾夾持931-拉桿，2-

41、刀柄3-法蘭盤4-帶洼形肩肩面法蘭盤式式夾持94ISO 7388及DIN 69871的A型拉釘 ISO 7388及DIN 69871的B型拉釘 MAS BT拉釘拉釘：帶螺紋的的零件，連接在在各種工工具柄的的尾端，作為鏜鏜銑主軸軸拉刀固固定用。952數(shù)控鏜鏜銑加工工工具系系統(tǒng)數(shù)控鏜銑銑加工工工具系統(tǒng)統(tǒng)有整體和模塊兩種不同同的結(jié)構(gòu)構(gòu)型式。整體式結(jié)結(jié)構(gòu)的特特點：是工具的柄柄部與夾持工具的工作部分分連成一體體；因此此不同品種種和規(guī)格格的工作部分分都必須加加工出一一個能與機床連連接的柄部；缺點：致使工具具的規(guī)格格、品種種繁多，給生產(chǎn)產(chǎn)、使用用和管理理都帶來來不便。用途：用于刀具裝裝配中裝夾不改改變，或不

42、宜使用用模塊式式刀柄的場合。96鏜銑類整整體式工工具系統(tǒng)統(tǒng)組成97柄桿與刀刀具的聯(lián)聯(lián)接98模塊式工工具系統(tǒng)統(tǒng)的機構(gòu)構(gòu)特點：把工具的柄柄部和工作部分分分割開來來，制成各各種系列化的的模塊，然后經(jīng)經(jīng)過不同同規(guī)格的的中間模塊塊，可組裝成一套套不不同規(guī)格格的工具。既便于制造造、使用用與保管管，又能以以最少工具庫庫存來滿足不同同零件的加工要要求，因因而它代代表了工工具系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)展的的 總趨趨勢。各模塊的的聯(lián)接采采用短圓圓錐定位位，中心心螺釘拉拉緊。屬于這類類工具系系統(tǒng)的還還有德國國的Komet公司的ABS工具系統(tǒng)統(tǒng)，瑞典典Sandvik公司的Varilock工具系統(tǒng)統(tǒng)等。99鏜銑類模模塊式工工具系統(tǒng)統(tǒng)組成

43、100模塊結(jié)構(gòu)構(gòu)的工具具系統(tǒng)主柄聯(lián)接桿工作頭101通過將基本刀柄柄、接桿和加長桿(如需要)進行組合，能組成成很多種種類的刀刀柄。102103TMG21工具系統(tǒng)統(tǒng)104第二節(jié)自自動化換換刀系統(tǒng)統(tǒng)為了提高高數(shù)控機機床的加加工效率率，除了了要提高高切削速速度，減減少非切切削時間間也非常常重要，現(xiàn)代數(shù)控控機床正正向著工工件在一一臺機床床上一次次裝夾可可完成多多道工序序或全部部工序加加工的方方向發(fā)展展，這些多工工序加工工的數(shù)控控機床在在加工過過程中需需使用多種種刀具，因此必必須有自動換刀刀裝置，以便選用不同同的刀具具來完成不不同工序序的加工工。能夠自動動地更換換加工中中所用刀刀具的裝裝置稱為為自動換換刀

44、裝置置（AutomaticToolChanger,簡稱ATC）。105一、換刀刀裝置的的類型和和組成1.主軸與刀刀庫合為為一體的的自動換換刀裝置置2.主軸與刀刀庫分離離的自動動換刀裝裝置二、刀庫庫1.刀庫類型型2.刀具的選選擇方式式3.刀具運送送裝置4.刀具的識識別三、自動動化換刀刀機構(gòu)1回轉(zhuǎn)刀刀架2.通過主軸軸換刀3.利用機械械手換刀刀106一、換刀刀裝置的的類型和和組成常用的自自動換刀刀裝置有有如下幾幾種形式式：1.主軸與刀刀庫合為為一體的的自動換換刀裝置置(轉(zhuǎn)塔頭式式換刀裝裝置)若干根主主軸安裝裝在一個個可以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭上上，每根根主軸對對應(yīng)裝有有一把可可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的刀具具。根據(jù)加工工

45、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，實實現(xiàn)自動動換刀，接通主運運動，主主軸帶動動刀具旋旋轉(zhuǎn)。107水平轉(zhuǎn)軸軸自動換換刀裝置置其工序為：1粗車外圓圓，2鉆孔，3精車外圓圓，4鏜孔，5外圓切槽槽，6內(nèi)孔切槽槽，7車螺紋，8精鏜孔每道工序序所使用用的是通通用刀具具。為實實現(xiàn)刀具具的預(yù)調(diào)調(diào)和快速速裝夾，應(yīng)具有有專用刀刀夾和刀刀夾與主主軸的連連接基礎(chǔ)礎(chǔ)。108多主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭結(jié)結(jié)構(gòu)8軸立式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭10工位車削削中心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭109 特點：主軸轉(zhuǎn)塔塔頭可看看作是一一個轉(zhuǎn)塔塔刀庫，它的結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，換刀刀時間短短，僅為為2s左右。但由于受受到空間間位置的的限制，主軸數(shù)數(shù)目不能能太多，主軸

46、部部件的結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度也有所所下降，用途：只適用與與工序較較少，精精度要求求不太高高的數(shù)控控機床，如數(shù)控控鉆床、數(shù)控銑銑床等。1102.主軸與刀刀庫分離離的自動動換刀裝裝置刀庫式自自動換刀刀裝置組成：刀庫、刀刀具交換換裝置以及主軸等組成。配備有獨獨立的刀刀庫，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；只有一根根主軸，全部刀具具都應(yīng)具具有統(tǒng)一的標標準刀柄柄，由主軸上的的刀具自自動裝卸卸機構(gòu)來保證刀具的自自動更換換；當需要某一一刀具進行切削削加工時時，將該該刀具自動動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地地從主軸軸上取下下放回刀刀庫裝夾裝置置111刀庫 自動換

47、刀刀裝置刀具傳送送裝置識刀裝置置自動換刀刀系統(tǒng)的的組成：112刀庫是自自動換刀刀系統(tǒng)中中最主要要的裝置置之一功能：貯存各種種加工工工序所需需的刀具具；按程序指指令，快快速、準準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進行換刀刀。刀庫的容容量、布布局以及及具體結(jié)結(jié)構(gòu)對數(shù)控機機床的總體布局局和性能有很大影影響。二、刀庫庫主軸換刀刀1131.刀庫類型型常用刀庫庫有盤式刀庫庫鏈式刀庫庫格子式刀刀庫114盤形刀庫庫盤式刀庫庫結(jié)構(gòu)簡簡單、緊緊湊，在在鉆削中中心上應(yīng)應(yīng)用較多多。一般般存放刀刀具數(shù)目目較少。有徑向取取刀式和和 軸向向取刀式式115各

48、種鏈式式刀庫a）單環(huán)鏈鏈式（b）多環(huán)鏈鏈式（c）折疊鏈鏈式鏈式刀庫庫116鏈式刀庫庫鏈式刀庫庫是在環(huán)環(huán)形鏈條條上裝有有許多刀刀座，刀刀座的孔孔中裝夾夾各種刀刀具，鏈鏈條由鏈鏈輪驅(qū)動動。鏈式刀庫庫有單環(huán)環(huán)鏈式和和多環(huán)鏈鏈式等幾幾種。當鏈條較較長時，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。117格子盒式式刀庫刀具分幾幾排直線線排列，由縱、橫向移移動的取取刀機械械手完成成選刀運運動，將將選取的的刀具送送到固定定的換刀刀位置刀刀座上，有換刀刀機械手手交換刀刀具。這這種形式式刀具排排列密集集，空間間利用率率高，刀刀庫容量量大。固定型格格子盒式式刀庫118 2.刀具的選選擇

49、方式按數(shù)控裝裝置的刀刀具選擇擇指令，從刀庫庫中挑選選各工序序所需要要的刀具具的操作作稱為自動選刀刀。常用的選選刀方式式：有順序選選刀任意選刀刀119（1）順序選選刀將刀具按按加工工工序的順順序，一一次放入入刀庫的的每一個個刀座內(nèi)內(nèi)，刀具具順序不不能搞錯錯。使用時按按加工順順序指令令一一取取用。當加工工工件改變變時，刀刀具在刀刀庫上的的排列順順序也要要改變。缺點：同一工件件上的相同刀具具不能重重復(fù)使用用，因此刀刀具的數(shù)數(shù)量增加加，降低低了刀具具和刀庫庫的利用用率，優(yōu)點：它的控制以及及刀庫的的運動等比較簡簡單。120（2）任意選選刀預(yù)先把刀刀庫中每每把刀具具（或刀刀座）都都編上代代碼，按按照編碼碼

50、選刀。加工時，根據(jù)程序序指令的的要求任任意選擇擇所需要要的刀具具，刀具具在刀庫庫中可以以不按加加工順序序而任意意存放，利用控控制系統(tǒng)統(tǒng)來識別別、記憶憶所有的的刀具和和刀座。通用性較較強，相相同的刀刀具在工工件一次次裝夾中中可重復(fù)復(fù)使用。1213.刀具運送送裝置當?shù)稁烊萑萘枯^大大，布置置得離機機床主軸軸較遠時時，就需需要安排排兩只機機械手和和刀具運運送裝置置來完成成新舊刀刀具的交交換工作作。一只只機械手手靠近刀刀庫，稱稱后機械械手，完完成拔刀刀和插刀刀的動作作；另一一只機械械手靠近近主軸，稱前機機械手，也完成成拔刀和和插刀的的動作。 1224.刀具的識識別刀具的識識別是指指自動換換刀裝置置對刀具

51、具的識別別，通常?？刹捎糜玫毒呔幘幋a法和和軟件記記憶法。（1）刀具編編碼法采用了一一種特殊殊的刀柄柄結(jié)構(gòu)，并對每每把刀具具進行編編碼。換換刀時通通過編碼碼識別裝裝置，根根據(jù)換刀刀指令代代碼，在在刀庫中中尋找所所需要的的刀具。123 在刀柄尾尾部的拉拉緊螺桿桿1上套裝著著一組等等間隔的的編碼環(huán)環(huán)3，并由鎖鎖緊螺母母2將它們固固定。編碼環(huán)的的外徑有大大小兩種不同同的規(guī)格格，每個編編碼環(huán)的的大小分別表示二二進制數(shù)數(shù)的“1”和“0”。通過對兩兩種圓環(huán)環(huán)的不同同排列，可以得得到一系系列的代代碼。例例如圖中中的7個編碼環(huán)環(huán)，就能能夠區(qū)別別出127種刀具（27-1）。124編碼刀柄柄示意圖圖1-編碼環(huán)2-鎖緊螺母母3-拉緊螺每把刀具具上都帶帶有專用用的編碼碼系統(tǒng)， 刀具具長度加加長，制制造困難難，剛度度降低，刀庫和和機械手手的結(jié)構(gòu)構(gòu)變復(fù)雜雜。125126（2）軟件記記憶法由于計算算機技術(shù)術(shù)的發(fā)展展可以以利用軟軟件選刀刀它代代替了傳傳統(tǒng)的編編碼環(huán)和和識刀器器。在這種選選刀與換換刀的方方式中，刀庫上的的刀具能能與主軸軸上的刀刀具任意意地直接接交換，即隨機機換刀。主軸上換換來的新新刀號及及還回刀刀庫上的的刀具號號，均在在PLC內(nèi)部相應(yīng)應(yīng)地存儲儲單元記記憶。隨機換刀刀控制方方式需要要在PLC內(nèi)部