数控链式刀库的精确定位及控制
精确加工掌握数控机床的使用要点
精确加工掌握数控机床的使用要点数控机床作为现代制造业中广泛应用的重要设备，其精确加工能力和高效性对于产品质量和生产效率起着决定性作用。
为了确保数控机床的正常运行和高效加工，掌握其使用要点是必不可少的。
本文将分别从机床操作、编程、刀具选择和加工参数四个方面，探讨数控机床的精确加工使用要点。
一、机床操作要点1. 启动与关机：在启动数控机床之前，要检查各个部件是否处于正常工作状态，并确保机床床台清洁整齐。
关机时，应先停止加工程序运行，待机床完全停止后再进行关机操作。
2. 手动操作：为了准确控制机床的各项运动，必须掌握机床手动操作的技巧。
在手动操作时，应注意对各个轴进行逐个操作，确保准确度。
3. 异常处理：在机床加工过程中，可能会出现一些异常情况，如报警、刀具断裂等。
对于这些异常情况，操作人员需要迅速响应并采取相应措施，以确保加工过程的连续性和安全性。
二、编程要点1. 了解编程语言：不同类型的数控机床可能采用不同的编程语言，操作人员需要了解所使用机床的编程语言，掌握其基本语法和规则。
2. 编程准确度：在进行数控编程时，要确保每一行代码的准确性，并进行严格的语法检查，防止因编程错误而导致的加工偏差。
3. 数据备份和管理：编程完成后，应及时进行数据备份，并对编程文件进行合理的命名和管理，以方便后续的使用和维护。
三、刀具选择要点1. 根据加工材料选择刀具材质：不同的材料需要适用不同的刀具材质，例如对于硬度较高的材料，应选择硬质合金刀具，以确保切削效果和刀具寿命。
2. 刀具的尺寸和结构设计：根据加工要求和机床的具体参数，选择合适的刀具尺寸和结构设计，确保切削过程的稳定性和加工精度。
3. 刀具磨损和更换：及时检查刀具的磨损情况，一旦刀具磨损超过规定的标准，应及时更换，并进行合理的刀具管理，以延长刀具寿命。
四、加工参数要点1. 加工速度和进给速度：根据加工材料的硬度和机床的具体参数，合理设置加工速度和进给速度，以确保切削效果和加工质量。
加工中心40刀刀库（链式刀库）-说明书
加工中心40刀刀库(链式刀库)-说明书第一章绪论本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势,再具体到本次设计针对的刀库的任务要求,明确了本设计任务的主要内容。
引言1952年世界上出现了第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。
1958年第一台加工中心问世,它将多工序(铣、钻、镗、铰、攻丝等)加工集于一身;适应加工多品种和大批量的工件;增加机床功能(自动换刀、自动换工件、自动检测等),使自动化程度和加工效率上了一个新台阶;使无人化(或长时间无人操作)加工成为现实。
90年代以来,数控加工技术得到迅速的普及及发展,数控加工中心在制造业得到越来越广泛的应用。
目前国内企业生产制造的加工中心主要是面向生产领域,其结构复杂、精度高、封闭性强,价格昂贵。
加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。
加工中心是数控机床的代表,是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备,受到世界各工业发达国家的高度重视,技术迅速发展,品种和数量大幅度增加,成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。
加工中心简介加工中心的发展简史1952年世界上出现第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。
它用易于修改的数控加工程序进行控制,因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性,容易适应加工件品种的变化,进行多品种加工。
它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制,因为有更高的自动化程度和加工效率,大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工的状况。
数控机床能实现两坐标以上联动的功能,其效率和精度比用手工和样板控制加工复杂零件要高得多。
1958年第一台加工中心在美国卡尼、特雷克(Kearney&Trecker)公司问世。
现代加工中心的内容是什么?第一,它是在数控镗床或数控铣床的基础上增加自动换刀装置,可使工件在一次装卡中,能够自动更换刀具,自动完成工件上的铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等工序的数控机床。
链式刀库
摘要：链式刀库刀具容量大，但刀库定位精度低。
文章介绍了SDL120数控链式刀库的模拟电子检控电路及其控制方案，解决了链式刀库快速和精确定位的问题。
链式刀库的链条式结构，决定了刀库自身存在着明显的缺陷：机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差，常引起机床故障。
我厂开发的SDL120数控链式刀库中，采用了模拟电子检控电路，很好地解决了链式刀库快速和精确定位的问题。
SDL120数控链式刀库的主要参数：刀具容量为120 把：刀具锥度为ISO50：最大刀具直径为250mm：最大刀具长度为500mm。
图1图2图3SDL120数控链式刀库主要由蜗轮减速箱、链式刀具存储仓、机械手穿梭装置和机械手等部分组成。
该刀库链式存储仓由伺服电动机经圆柱蜗杆减速箱驱动，位置环开环控制，存储仓刀座依靠编码器进行刀具号译码，由模拟电子检控电路(图1)完成精确定位。
各部分功能简述如下链条及刀座部分链条上有120 个刀座，用于存放120 把刀具，整个链条由伺服电动机驱动。
模拟接近开关输出电压(或电流)与物体和接近开关之间的距离为近似线性关系。
由于刀具的刀柄是圆形结构，两个接近开关为平行安装，所以当移动的刀柄随着链条的转动从某一方向经过两个接近开关时，两个接近开关各输出一个近似正弦规律变化的电压信号，两个信号存在着一个相位差，如图2 所示。
比较电路把两个模拟电压信号进行比较，并做出如下判断：输出比较结果先达到正最大值则刀库链正向转动：输出比较结果先达到负最大值则刀库链反向转动：输出比较结果由正负最大值转换为“0”，则该刀座位于两个接近开关正中位置，即刀库精确定位位置。
通过调整零位置窗的阈值大小，可调整刀座的定位精度。
窗口值偏大则定位精度低，偏小则导致刀库链抖动，无法完成定位，这正是不采用闭环控制的原因。
逻辑处理电路逻辑处理电路是刀库定位控制的核心，主要完成如下功能：计算最佳找刀路径：控制链条正反转及起停：快速找到要求刀座的精定位区：控制精确定位及输出定位完成信号。
数控机床刀具装夹与刀具位置校正方法
数控机床刀具装夹与刀具位置校正方法数控机床是一种利用计算机控制系统进行运动控制的高精度机床。
在数控机床的工作中，刀具的装夹与刀具位置校正是非常重要的环节，它们直接影响着加工工件的精度和质量。
本文将为您介绍数控机床刀具装夹与刀具位置校正的方法，以帮助您更好地理解和应用。
首先，我们来了解一下数控机床刀具的装夹方法。
常见的数控机床刀具装夹方法有机械装夹和液压装夹两种。
机械装夹是利用夹持力将刀具固定在工作台上。
它通常包括夹头、螺栓和刀具座等部件。
夹头是夹持刀具的主要部件，它具有一定的夹持力和刚性，能够保证刀具的固定和稳定。
螺栓用于调整夹头的夹持力，刀具座则用于连接夹头和刀具。
在使用机械装夹时，需要根据刀具的类型和规格选择合适的夹头和刀具座，并通过螺栓调整夹持力，保证刀具的牢固性和稳定性。
液压装夹是利用液压力将刀具固定在工作台上。
它通常包括液压缸、活塞和刀具座等部件。
液压装夹具有夹持力大、夹持刚性好的特点，能够更好地保证刀具的稳定性和精度。
在使用液压装夹时，需要保证液压系统的良好工作状态，及时检查并调整液压缸和活塞的压力，以确保刀具的正确装夹和工作状态。
除了选择合适的刀具装夹方法外，刀具的位置校正也是数控机床加工过程中不可忽视的环节。
刀具位置校正的目的是保证刀具在加工过程中的准确位置，以提高加工精度和质量。
数控机床刀具位置校正的方法主要有以下几种：1. 刀具长度补偿：利用数控系统中的刀具长度补偿功能，通过设定刀具的长度补偿值，使刀具的实际位置与程序中设定的位置相符。
刀具长度补偿的值可以根据实际加工情况进行调整，以确保加工精度的要求。
2. 刀具半径补偿：利用数控系统中的刀具半径补偿功能，通过设定刀具的半径补偿值，使刀具的实际位置与程序中设定的位置相符。
刀具半径补偿的值可以根据实际加工情况进行调整，以保证加工轮廓的精度和形状。
3. 刀具位置校正：利用数控机床的手动或自动操作功能，通过对刀具位置的调整和修正，使其达到加工要求。
基于PLC轴链式刀库定位及控制
０机械 与电子０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＩ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３年
第１ １ 期
基于 Ｐ Ｌ Ｃ轴链式刀库定位及控制
郑 桥
（ 南车株 洲 电机 有 限公 司 ， 湖南 株 洲 ４ １ ２ ０ ０ ０ ）
０ 引 言
加工中心的 自动换刀装置 由存放 刀具的刀库和换刀机构组成 常 见的有盘式 和链式 两类 ． 换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具称 之为为机械手 通过 Ｎ ｃ程序 的读写与调用 ． 采用固定地址换 刀． 以刀 套寻址 ． 刀库 自动定位 ． 并 让机械手通过 刀库取到所需要 的刀具装 载 在主轴上 ． 再将 主轴上取下 的刀具还 回刀库 ． 从而实现 自动换 刀。 自动 换刀装置的快速有效 ． 大 幅缩短 如铣削 、 钻孔 、 镗孑 Ｌ 、 攻丝 等多工序手 动换 刀时间 ， 降低 了生产成本 ， 加工效率得到极 大提升。
ｐ ｕ ｒ ｐｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｏ ｏ ｌ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ’ ｓ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｎｄ ａ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ’ Ｓ ｃ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｏ ｏ １ ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈ Ｐ Ｌ Ｃ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ａ ｎ ｄ ＮＣ ｐ ｒ ｏ ｒａ ｇ ｍ．
１ 刀 库基 本 参 数 与 系统 硬 件
本 座刀库采用 链式刀库 ． 由刀库本体 和换 刀机构组成 ． 装刀数量 为６ ０把 刀套 。刀柄 规格为 Ｂ Ｔ ５ ０ ．刀套 间距 １ ３ ０ ｍ ｍ，刀具最大 直径 １ ２ ５ ｍ ｍ、 长度 ４ ０ ０ ｍｍ、 重量 ２ ５ ｋ ｇ ， 刀库 运转速度 １ ５ ０刀套／ ｍｉ ｎ ， 总换刀 时间 ２ ０ Ｓ ｅ ｃ 。刀库位于机床床鞍后墙后 面， 随机床立柱一起运动 ， 通 过 换刀机械手沿 固定 在机床立柱上 的转 弯导轨移 动实 现刀具 的 自动 交 换 数控 系统采 用西 门子 ８ ４ ０ Ｄ系统 ． 可任意实现进给轴 四轴联动 中 央控制单元 Ｎ Ｃ Ｕ ５ ７ ２ － ３负责 Ｎ Ｃ所有的功能与机床 的逻辑控制 ．人 机 接 口模 块 采 用 Ｐ Ｃ Ｕ５ ０ ． ３配 合 Ｏ Ｐ １ ０ Ｃ操 作 面 板 ．驱 动 器 采 用 Ｓ Ｉ ＭＯ Ｄ Ｒ Ｉ Ｖ Ｅ ６ １ １ Ｄ驱动 ．提供主轴 、 ＡＴ Ｃ轴 以及 ５个 进给轴驱动及 数 控 电源 刀库 轴采 用 西 门子 １ Ｆ Ｔ ６系 列伺 服 电机 ．最 大输 出扭 矩 ２ ０ ＮＭ． 最高转速可 大 ２ ０ ０ ０ ＲＰ Ｍ： 位置测量 采用半闭换环控 制 ， 编码器 脉冲输 出 ２ ０ ４ ８ ／ ￣ 刀具参数配置可在 Ｏ Ｐ １ ０ Ｃ操作面板操作修改 ， 也 可在 刀库侧 手动控制站快速实现刀具的装载与卸载
链式刀库安全操作及保养规程
链式刀库安全操作及保养规程前言链式刀库是一种主要用于机床、数控机床的刀具存储和更换的设备。
在使用链式刀库的过程中，我们需要注意安全操作和保养，以保证设备的正常运行和延长寿命。
本文将介绍链式刀库的安全操作及保养规程，以供使用者参考。
安全操作规程禁止操作1.禁止在链式刀库正常运行期间打开机床安全门。
2.禁止在链式刀库正常运行期间触摸开关、拉伸传感器、安全门等相关安全装置。
3.禁止在链式刀库正常运行期间行走于箱体下方或者周围。
4.禁止在链式刀库正常运行期间用刀手动操作刀库开合。
操作规程1.在使用前，请确保链式刀库的震动板、风扇、链轮等零部件无异常现象。
2.在使用前，请将刀柄或卡盘放置到相应的位上，并将链式刀库盖上。
3.打开链式刀库门时，请先检查是否有异常情况，如有请及时处理。
4.操作完毕后，请认真检查链式刀库的门是否关闭，是否造成一些影响。
警示信息请保持安全的操作方式，避免不必要的伤害和事故。
保养规程切削油清理1.每次使用后，应将刀具上切削油完全擦拭干净。
2.定期清理链式刀库内表面的切削油污垢和铁屑。
设备保护1.润滑油需定时加注并更换，以保证设备的正常运行。
2.定期进行设备各部位的检查和保养，如链轮清理、链条张紧等。
3.定期进行电控柜内和主体柜内的清理，保持设备的良好状态。
工作环境保养1.保证链式刀库工作环境清洁、干燥、通风良好。
2.定期检查刀库运行环境的温度、湿度和周围环境的影响，清理并维护设备。
结语以上就是链式刀库的安全操作及保养规程，希望本文能对使用者提供参考，并保证设备的正常稳定运行。
机械加工中心链式刀库设计
机械加工中心链式刀库设计简介本文档旨在介绍机械加工中心链式刀库的设计原理和相关要点。
机械加工中心是一种多功能的数控机床，具有高精度、高速度和高灵活性的特点。
设计原理链式刀库是机械加工中心常用的刀具管理系统之一。
其设计原理如下：1. 链条结构：链式刀库通过链条将各个刀位连接起来，形成一个闭合循环的结构。
链条由高强度材料制成，具有足够的承载能力和耐磨性。
链条结构：链式刀库通过链条将各个刀位连接起来，形成一个闭合循环的结构。
链条由高强度材料制成，具有足够的承载能力和耐磨性。
2. 刀位安装：每个刀位固定在链条上的一个环状槽中，通过螺栓或夹紧装置固定在位置上。
刀位的数量可以根据需求进行调整，增加或减少链条上的刀位数目。
刀位安装：每个刀位固定在链条上的一个环状槽中，通过螺栓或夹紧装置固定在位置上。
刀位的数量可以根据需求进行调整，增加或减少链条上的刀位数目。
3. 链条传动：链条运行时，可以通过链条传动装置实现链条的运动。
在链式刀库设计中，通常采用伺服电机、减速器和链轮等来带动链条的运转。
链条传动：链条运行时，可以通过链条传动装置实现链条的运动。
在链式刀库设计中，通常采用伺服电机、减速器和链轮等来带动链条的运转。
设计要点在设计机械加工中心链式刀库时，需要注意以下要点：1. 刀具容量：根据加工需求和刀具种类确定刀库的刀位容量。
刀位容量应满足机械加工中心的生产要求，同时考虑机床结构和尺寸的限制。
刀具容量：根据加工需求和刀具种类确定刀库的刀位容量。
刀位容量应满足机械加工中心的生产要求，同时考虑机床结构和尺寸的限制。
2. 刀位布局：合理安排刀位的位置，使得刀具易于调取和更换。
根据加工工序的需要，将常用的刀具安排在靠近工作台的位置，提高切换效率。
刀位布局：合理安排刀位的位置，使得刀具易于调取和更换。
根据加工工序的需要，将常用的刀具安排在靠近工作台的位置，提高切换效率。
3. 刀位标识：给每个刀位进行清晰的标识，便于操作人员识别和调取刀具。
链式刀库的调试步骤
刀库调试步骤一、链式刀库的简介1．为了提高数控龙门镗铣床在批量加工中的效率，我厂自行开发了重型链式刀库，刀库容量在现有的两米至五米重型及超重型数控龙门加工中心产品中，分为40把刀，60把刀两种(也可多把刀)，其中刀库内刀具类型有ISO50号，ISO60号两种（即大小刀），传动比为1：160，刀库装刀具时采用固定刀座形式，刀库可正、反向回转，就近找刀，位置控制采用西门子绝对值编码器，刀库零点已存在，不需回零，刀座60号刀（或40号）即ISO60号刀套位对应为刀库零点。
2．本机床刀库电机采用西门子公司的交流伺服电机。
采用粗定位和精定位两次定位，来完成刀库的准确定位。
刀库运行条件：（A）机械手不在刀库侧(在中间位)（B）刀库自动换刀位处于紧刀状态（C）刀库手动换刀位处于紧刀状态3．机械手动作（1）机械手溜板有垂向运动（2）机械手溜板有横向运动（3）机械手臂的伸缩运动（拔刀或插刀）（4）机械手A或B的夹紧松开运动（5）机械手90度转位运动（立卧装刀转换）（6）机械手180度转位运动（A，B爪调换）（7）机械手90度转位的定位销插拔运动（回转头定位销插/拔）（8）自动换刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动（9）手动拉刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动注意：当机械手处于刀库侧或机械手在插刀状态时，不允许机械手进行旋转运动。
在每一个位置都有感应开关监控其是否到位，并在面板上有相应的提示信息。
4. 刀库手持操作盒为了方便故障检测和刀库手动装卸刀具，本机床为刀库和机械手专门配有一个“手动分步操作盒”。
在其上面有如下主要元件：输入点输出点（灯、阀）（1）单步选择开关（24位）I96.3——I96.7（2）面板生效钥匙开关I96.0 Q104.0（3）单步起动按钮I96.1 Q104.1（4）蜂鸣器Q109.4 Q109.5（5）刀位选择按钮I98.0——I98.7（6）刀位显示器Q117.0——Q117.7(7) 急停按钮I96.2(8) A TC故障Q104.2（9）A TC门开I99.2——I99.4 Q104.3（一）通过单步选择开关可选择如下功能：波段开关输入点位（1）刀库刀具开锁（自动）I96.3 I96.4 I96.5 I96.6（2）刀库刀具关锁（自动）I96.4 I96.5 I96.6（3）垂直溜板上升I96.5 I96.6（4）垂直溜板下降I96.3 I96.5 I96.6（5）机械手A爪松开（小刀）I96.4 I96.5（6）机械手A爪夹紧I96.4 I96.6(7) 机械手B爪松开（小刀）I96.3 I96.4 I96.5（8）机械手B爪夹紧I96.3 I96.4 I96.6（9）刀库转选手动刀位（包括脚踏开关）I96.4（10）刀库转选自动刀位I96.3 I96.4（11）机械手拔刀I96.5（12）机械手插刀I96.3 I96.5（13）B爪机械手逆转180°I96.4 I96.5 I96.7（14）A爪机械手顺转180°I96.3 I96.4 I96.5 I96.7（15）立卧转换销拔出I96.3 I96.5 I96.7（16）立卧转换销插入I96.5 I96.7（17）机械手卧转立I96.4 I96.7（18）机械手立转卧I96.3 I96.4 I96.7（19）A爪松大刀（包括松刀盘）I96.6（20）B爪松大刀（包括松刀盘）I96.3 I96.6（21）机械手移向刀库I96.3 I96.7（22）机械手移向主轴I96.7（23）机械手从刀库到中间位I96.3（24）机械手从主轴到中间位I96.3——I96.7全为零（二）操作（1）在机床操作面板（MCP）上选择工作方式为手动（JOG）方式；（2）将操作盒上的钥匙开关打到“ON”的位置，这时候操作盒生效指示灯亮；（3）通过单步选择开关选择将要完成的功能，每一个功能前均有“LED”显示，当选定该功能一秒钟后，“LED”亮表示选择完成；（4）通过单步起动按钮完成选择好的功能，在执行过程中蜂鸣器发生提示声音，同时按钮指示灯亮，动作完成后提示音解除，按钮指示灯灭；（5）在执行刀库定位操作前，通过刀位选择开关选定刀位号，注意，所选定的刀位号必须在1-60之间，其中10把大刀左右各空一个刀位，刀号显示器显示选定的刀位号。
刀库是数控机床中的重要组成部分
刀库是数控机床中的重要组成部分，主要用于存放加工过程中需要的刀具。
在使用时，刀库能够根据程序的指令自动更换刀具，从而提高加工效率。
本文将介绍刀库的基本知识，包括其分类、结构、工作原理以及维护方法。
一、刀库的分类刀库的分类方式有多种，根据其结构特点和使用方式，可以分为以下几类：1.链式刀库链式刀库是一种常见的刀库类型，其结构类似于链条式输送机。
刀具沿着链条上的插槽放置，通过链条的移动实现刀具的更换。
这种刀库的容量较大，适用于大型数控机床。
2.圆盘式刀库圆盘式刀库是一种较小的刀库，通常用于小型数控机床。
其结构类似于一个圆盘，刀具沿着圆周排列，通过圆盘的旋转实现刀具的更换。
3.机械手刀库机械手刀库是一种自动化程度较高的刀库，通过机械手或机器人等装置实现刀具的更换。
这种刀库的结构复杂，成本较高，但能够提高机床的自动化程度和加工精度。
二、刀库的结构不同类型的刀库结构有所不同，但通常包括以下组成部分：1.刀具存放部分：用于存放刀具的装置，如链条或圆盘上的插槽、机械手抓取刀具的夹具等。
2.驱动部分：用于驱动刀库运动的装置，如链条驱动器、电机、齿轮等。
3.换刀部分：用于实现刀具更换的装置，如机械手、换刀器等。
4.传感器部分：用于检测刀具位置和数量的传感器，如光电传感器、限位开关等。
三、刀库的工作原理不同类型的刀库工作原理也有所不同，以下是常见的几种刀库的工作原理：1.链式刀库链式刀库的工作原理是通过链条驱动器驱动链条转动，将需要更换的刀具移动到换刀位置。
然后，机械手或换刀器将旧刀具从主轴取下，再将新刀具装载到主轴上。
2.圆盘式刀库圆盘式刀库的工作原理是通过电机驱动圆盘旋转，将需要更换的刀具移动到换刀位置。
然后，机械手或换刀器将旧刀具从主轴取下，再将新刀具装载到主轴上。
3.机械手刀库机械手刀库的工作原理是通过机械手或机器人装置实现刀具的自动更换。
机械手能够自动识别和抓取刀具，通过高精度的定位和运动控制系统实现快速、准确的换刀操作。
链式刀库换刀控制和液压控制设计分析
链式刀库换刀控制和液压控制设计分析刀库系统是实现自动化加工中必备的储备刀具和交换刀具的重要装置。
其中，链式刀库因为结构紧凑、容量大等优势被广泛应用于大中型数控加工中心。
本文将介绍链式刀库中自动换刀装置的设计原理，分析该设计的特点。
并且介绍链式刀库液压控制的设计原理，分析液压控制系统的结构等内容。
标签：链式；刀库设计；自动换刀；设计在链式刀库系统中自动换刀装置极为重要，该装置是将数控加工所需用到的刀具从刀库系统中传送到主轴。
刀库系统结构以及自动换刀装置的运行方式，都会影响到机床换刀效率，而自动换刀装置更直接影响整机的运行成本。
自动换刀装置一般分为气压机构、油压机构以及电气式凸轮机构。
在链式刀库系统中机械手自动换刀装置是最关键的组成部分。
该装置的作用是能减少加工过程中非切削的时间，并且降低多次装夹工件的出错率，提高生产效率，调节生产成本。
因此自动换刀装置在整个数控机床加工中具有重要地位。
随着自动换刀技术不断发展，现代机床行业对自动换刀装置有了更高的要求。
因此，很多制造商加重了自动换刀装置的科研力度，投入大量人力和物力，不断提高自动换刀装置的运行速度和可靠性，带有液压结构的自动换刀装置由此而生。
1 自动换刀装置工作原理链式刀库自动换刀装置的主要作用是实现从刀库中取出刀具，并将其插入主轴的锥孔中，以及将刀具从主轴上取下送回刀库。
主轴在换刀位置上时，由图中油缸4就会将自动换刀装置从待机位置上转移到和主轴平行的位置上。
再通过油缸5把机械手臂移送至主轴位置上，进一步实施抓刀动作，将刀具拔出之后，通过油缸旋转机械手臂180度进行换刀，之后机械手臂返回到原来位置，把旧刀放回刀库中。
整个操作动作都需要通过电气系统和液压系统控制完成，并由电气开关进行监控，这样能够减少换刀时间，保证能够稳定换刀，但是工艺要求较高。
2 链式刀库自动换刀装置的设计分析自动换刀装置有许多部分组成，即传动装置、自动换刀装置、动力装置以及倒刀装置等。
刀库安装及调试方法
刀库安装及调试方法刀库是机械加工中使用的一种工具刀具储存设备，用于存放和管理各种刀具和刀片。
安装和调试刀库的过程需要注意一些细节，下面将详细介绍刀库的安装和调试方法。
1.准备工作在开始安装刀库之前，我们需要进行一些准备工作。
首先，确定刀库的位置和安装高度，通常刀库应安装在机床右侧、接近主轴处，以方便取刀和更换刀具。
2.安装刀库机架将刀库机架与机床的工作台面对齐，使用螺栓将机架固定在机床上。
确保机架安装牢固，不会因为刀具的重量而晃动或摇摆。
3.安装刀库箱体将刀库箱体放置在机架上，确保刀库箱体与机架之间的连接牢固。
可以使用螺栓或其他固定装置进行固定。
4.连接电源将刀库的电源线连接到机床的电源上，确保电源线接触良好，并且不会因为移动而掉落或断开。
5.安装气动系统如果刀库有气动系统，需要根据设备的要求进行气源的连接和安装。
确保气源管路正常，无泄漏或堵塞现象。
6.安装刀具和刀片在刀库箱体内部安装刀具和刀片。
根据刀具的尺寸和形状，选择合适的刀具槽，将刀具插入刀具槽中。
注意确保刀具和刀片的安装正确，刀具刀片的尖端不应该接触到刀库箱体的壁板，以免造成损坏。
7.刀库调试在安装完刀具和刀片后，需要对刀库进行调试，确保刀具能够正常工作。
调试刀库的步骤如下：7.1启动刀库电源，确保刀库的电源指示灯亮起，并且没有异常报警。
7.2调试刀具夹紧力度。
通过调整刀库上的夹紧装置，使刀具能够夹紧并固定在刀库中。
7.3调试刀具换刀功能。
通过操作刀库面板上的换刀按钮，观察刀库的换刀动作是否正常。
注意观察刀具夹紧装置和刀具换刀台之间是否有干涉或碰撞现象。
7.4调试刀片供给功能。
通过操作刀库面板上的刀片供给按钮，观察刀片供给装置的动作是否正常。
注意观察刀片供给装置与刀库箱体之间是否能够顺畅运动，不会出现卡滞现象。
8.完成调试在调试刀库过程中，需要根据实际情况对刀库进行调整和优化，以确保刀库能够正常工作和满足加工要求。
调试完成后，需要将刀库的固定螺栓重新拧紧，并对刀具和刀片进行保养和清洁。
数控机床对刀原理及其常见精准方法分析
数控机床对刀原理及其常见精准方法分析
数控机床是一种智能化加工设备，也是金属加工行业最
重要的机械工具之一。
数控机床通常用于金属加工，广泛应用于船舶、航空航天、汽车、医疗、军工、机电、铁路等领域。
数控机床的刀具是实现加工的最重要部分，数控机床的精准刀具碰撞既是实现加工精度的前提，也是保证产品质量的关键。
数控机床的刀具精准对撞总结为三种参数：位移、角度
和位置。
一般而言，较高的精度要求需要在三个参数上做出严格的控制，即刀具的位移、角度和位置都要精准地控制，使得刀具之间的接触精确地碰撞，实现精准加工。
普通数控机床提供的精准方法有：推进法、定点法、分
度轮法、控制旋转法、气动回转法、伺服回转法等。
其中，推进法是一种优秀而经典的数控机床精准方法，通过一定的轴向推力使得刀具产生一定的切削运动；定点法则是靠刀具在行程终点时产生的反作用力；分度轮法是利用主动分度轮和被动分度轮的自动分度作用；控制旋转法采用很多快速旋转分度轮，配合机床控制系统控制分度轮旋转；而气动回转法则是利用空气控制系统可以实现快速、精确的回转。
最后一种，伺服回转法，是利用伺服驱动器实现的，是一种比较新的精准控制方法，具有较高的精度水平。
总之，数控机床的刀具精准对撞是实现精准加工的前提
条件，它的精准方法也有很多种，各有千秋。
但任何精准控制方法都必须基于良好的加工工艺，才能实现精准切削控制。
数控链式刀库的精确定位及控制
数控链式刀库的精确定位及控制链式刀库的链条式结构，决定了刀库自身存在着明显的缺陷：机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差，常引起机床故障。
我厂开发的SDL120数控链式刀库中，采用了模拟电子检控电路，很好地解决了链式刀库快速和精确定位的问题。
SDL120数控链式刀库的主要参数：刀具容量为120把；刀具锥度为ISO50；最大刀具直径为250 mm；最大刀具长度为500mm。
SDL120数控链式刀库主要由蜗轮减速箱、链式刀具存储仓、机械手穿梭装置和机械手等部分组成。
该刀库链式存储仓由伺服电动机经圆柱蜗杆减速箱驱动，位置环开环控制，存储仓刀座依靠编码器进行刀具号译码，由模拟电子检控电路(图1)完成精确定位。
各部分功能简述如下。
1.链条及刀座部分链条上有120个刀座，用于存放120把刀具，整个链条由伺服电动机驱动。
2.模拟接近开关输出电压(或电流)与物体和接近开关之间的距离为近似线性关系。
由于刀具的刀柄是圆形结构，两个接近开关为平行安装，所以当移动的刀柄随着链条的转动从某一方向经过两个接近开关时，两个接近开关各输出一个近似正弦规律变化的电压信号，两个信号存在着一个相位差，如图2所示。
3.比较电路把两个模拟电压信号进行比较，并做出如下判断：输出比较结果先达到正最大值则刀库链正向转动；输出比较结果先达到负最大值则刀库链反向转动；输出比较结果由正负最大值转换为“0”，则该刀座位于两个接近开关正中位置，即刀库精确定位位置。
通过调整零位置窗的阈值大小，可调整刀座的定位精度。
窗口值偏大则定位精度低，偏小则导致刀库链抖动，无法完成定位，这正是不采用闭环控制的原因。
4. 逻辑处理电路 逻辑处理电路是刀库定位控制的核心，主要完成如下功能：计算最佳找刀路径；控制链条正反转及起停；快速找到要求刀座的精定位区；控制精确定位及输出定位完成信号。
5. 通信接口电路 用于逻辑处理电路和机床PLC 之间进行信息交换。
如机床PLC 给出的找刀指令、定位指令、抓刀指令、放刀指令、机械手控制指令和要求的刀号等，逻辑单元提供定位完成信号、刀座有刀信号、机械手到位信号等。
链式刀库换刀控制程序设计及可靠性保障措施
摘要 ： 链 式 刀库 及机 械 手换 刀 系统 的控 制程序 设 计是 其 电气控 制 可 靠性 的 重要 因素之 一 。 以 高可 靠
性 数 控 系统 Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ － ０ ｉ Ｄ 内置 Ｐ ＭＣ 为 逻 辑 控 制 器 ， 对 链 式 刀 库 的 工 作 原 理 和 换 刀 过 程 作 了 详 尽 介 绍
Байду номын сангаас
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后， 从 刀 库选 刀和 刀具 交换 两 方 面分析 了链 式 刀 库换 刀程 序设 计 方 法 ， 进 一 步在 细 节方 面提 出 了相
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链式刀库工作原理【详解】
链式刀库工作原理内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.链式刀库的简介：链式刀库是数控机床里的一种刀库形式，刀具容量大，但刀库定位精度低。
和圆盘式导轨相比，链式刀库具有刀具容量大的优点，但传统链式刀库的链条式结构：刀具相当于放置在链条上，链条需要来回运动，没有办法实现全部链条的刚性支承；也就是说，对于链条式刀库来说，链条即是承载系统又是传动系统，这决定了链条式刀库存在着明显的缺陷：机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差；为了提高定位精度，需要配套复杂的检控电路，才能实现快速和精确定位。
工作原理：SDL120数控链式刀库主要由蜗轮减速箱、链式刀具存储仓、机械手穿梭装置和机械手等部分组成。
该刀库链式存储仓由伺服电动机经圆柱蜗杆减速箱驱动，位置环开环控制，存储仓刀座依靠编码器进行刀具号译码，由模拟电子检控电路完成精确定位。
主要组成部分及其功能：链条及刀座部分链条上有120 个刀座，用于存放120 把刀具，整个链条由伺服电动机驱动。
1、模拟接近开关：输出电压(或电流)与物体和接近开关之间的距离为近似线性关系。
由于刀具的刀柄是圆形结构，两个接近开关为平行安装，所以当移动的刀柄随着链条的转动从某一方向经过两个接近开关时，两个接近开关各输出一个近似正弦规律变化的电压信号，两个信号存在着一个相位差。
2、比较电路：把两个模拟电压信号进行比较，并做出如下判断：输出比较结果先达到正最大值则刀库链正向转动：输出比较结果先达到负最大值则刀库链反向转动：输出比较结果由正负最大值转换为“0”，则该刀座位于两个接近开关正中位置，即刀库精确定位位置。
通过调整零位置窗的阈值大小，可调整刀座的定位精度。
窗口值偏大则定位精度低，偏小则导致刀库链抖动，无法完成定位，这正是不采用闭环控制的原因。
链式刀库的控制系统设计
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第 ９期 ２１ ０ ２年 ９月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｌ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｍ ａ ｉ ａ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｑｕ ｄｕ ａ ｃ ｉ ｏ ｏ ｔｃ Ｍ ｎｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｃ ｉ ｅ
ＮＯ ９ ．
Ｓｅ ｐ． ２０ ２ １
公 司 ， 蒙古 呼和 浩特 内 ００ ５ ） １０ １
摘 要 ： 对 自主 研 发 的 链 式 刀 库 及 自动 换 刀 装 置 （ Ｔ ， 析 了其 具 体 的 换 刀 过 程 ， 计 了一 种 基 于 针 Ａ Ｃ） 分 设
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数控链式刀库的精确定位及控制
链式刀库的链条式结构，决定了刀库自身存在着明显的缺陷：机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差，常引起机床故障。
我厂开发的SDL120数控链式刀库中，采用了模拟电子检控电路，很好地解决了链式刀库快速和精确定位的问题。
SDL120数控链式刀库的主要参数：刀具容量为120把；刀具锥度为ISO50；最大刀具直径为250 mm；最大刀具长度为500mm。
SDL120数控链式刀库主要由蜗轮减速箱、链式刀具存储仓、机械手穿梭装置和机械手等部分组成。
该刀库链式存储仓由伺服电动机经圆柱蜗杆减速箱驱动，位置环开环控制，存储仓刀座依靠编码器进行刀具号译码，由模拟电子检控电路(图1)完成精确定位。
各部分功能简述如下。
1.链条及刀座部分链条上有120个刀座，用于存放120把刀具，整个链条由伺服电动机驱动。
2.模拟接近开关输出电压(或电流)与物体和接近开关之间的距离为近似线性关系。
由于刀具
的刀柄是圆形结构，两个接近开关为平行安装，所以当移动的刀柄随着链条的转动从某
一方向经过两个接近开关时，两个接近开关各输出一个近似正弦规律变化的电压信号，
两个信号存在着一个相位差，如图2所示。
3.比较电路把两个模拟电压信号进行比较，并做出如下判断：输出比较结果先达到正最大值
则刀库链正向转动；输出比较结果先达到负最大值则刀库链反向转动；输出比较结果由
正负最大值转换为“0”，则该刀座位于两个接近开关正中位置，即刀库精确定位位置。
通
过调整零位置窗的阈值大小，可调整刀座的定位精度。
窗口值偏大则定位精度低，偏小
则导致刀库链抖动，无法完成定位，这正是不采用闭环控制的原因。
4. 逻辑处
理电
路 逻
辑处
理电
路是
刀库
定位
控制
的核
心，主
要完
成如
下功
能：计
算最
佳找
刀路
径；控
制链
条正
反转
及起
停；快速找到要求刀座的精定位区；控制精确定位及输出定位完成信号。
5. 通信接口电路 用于逻辑处理电路和机床PLC 之间进行信息交换。
如机床PLC 给出的找刀
指令、定位指令、抓刀指令、放刀指令、机械手控制指令和要求的刀号等，逻辑单元提供定位完成信号、刀座有刀信号、机械手到位信号等。
6. 手动控制电路 主要用于操作者进行刀具更换、调整以及生产调试和机床维护。
7. 给定电路 完成把来自逻辑控制电路的给定信号和手动控制电路的给定信号转换成伺服驱
动要求的给定信号。
8. 伺服驱动电路及电动机 用于驱动刀库链的转动。
我们选用了SIEMENS 611A 系列的伺服
系统及其相应电动机。
换刀过程控制见图3。
以上控制方案在我厂生产的数控机床MAJOR240中得到应用和验证，其最长换刀时间(主轴直角铣头带刀具换刀)不超过30s ，且稳定可靠。
极大地缩短了非加工工时，提高了加工效率，满足了市场的需要，提高了国产加工中心的水平。
图3。