刀具自动化概述ppt
刀具自动化
刀具自动化正文：一、引言刀具自动化是指通过自动化技术和装置来实现刀具的生产、加工、管理和使用的一种方式。
随着现代工业的发展，刀具在各个行业中都扮演着重要的角色。
为了提高生产效率、降低劳动强度，刀具自动化成为了一种趋势。
二、刀具自动化的优势⒈提高生产效率：刀具自动化可以通过自动操作和控制，实现刀具的快速加工，大大提高了生产效率。
⒉提高产品质量：刀具自动化可以减少人为因素的干预，提高了产品的加工精度和一致性，从而提高了产品的质量。
⒊降低劳动强度：刀具自动化可以减少人工操作和劳动强度，减少了工人的身体负担，提高了工作环境的安全性和舒适性。
⒋节约成本：刀具自动化可以减少人工成本和能源消耗，降低生产成本，提高了企业的竞争力。
三、刀具自动化的应用领域⒈机械加工行业：刀具自动化在机械加工行业中广泛应用，可实现对各种材料的切削加工，提高加工效率和产品质量。
⒉汽车制造行业：刀具自动化在汽车制造行业中发挥着重要的作用，可以实现对汽车零部件的加工和组装，提高生产效率和产品质量。
⒊电子制造行业：刀具自动化在电子制造行业中的应用较为广泛，可以实现对电子产品的制造和组装，提高生产效率和产品质量。
⒋金属加工行业：刀具自动化在金属加工行业中的应用也比较多，可以实现对金属材料的切削、打磨和抛光等加工工艺，提高生产效率和产品质量。
四、刀具自动化的关键技术⒈传感器技术：通过传感器实时监测刀具的状态，包括温度、磨损程度等，从而实现刀具的自动更换和智能管理。
⒉控制系统：通过控制系统对刀具的操作和加工过程进行自动化控制，实现刀具的精确定位和加工。
⒊机器视觉技术：通过机器视觉技术实现对刀具加工过程的实时监测和检测，包括刀具的位置、姿态等，提高了加工的精度和稳定性。
⒋人机交互界面：通过人机交互界面，实现对刀具自动化系统的操作和监控，包括刀具的状态、生产进度等信息的显示和管理。
五、刀具自动化的发展趋势⒈智能化：刀具自动化将进一步智能化，通过、大数据等技术的应用，实现对刀具生产和使用过程的智能化管理和优化。
自动化加工用刀具(课堂PPT)
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转使两把刀互换位置，然后将用过的刀具装入机床刀库， 另一端将要用的刀具装入机床主轴内。图19.7所示为机械 手夹持刀具的情况。
4、更换机床主轴头换刀
这种结构定位精度在±2μm以内。
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19.3.4 自动化加工中的工具系统
1、工具系统的发展背景 在柔性自动化加工中每台加工中心要加工多种工件， 并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种 规格甚多。 如图19.14为车削加工中心加工某工件用刀具之情况， 不仅需要很多车刀并且还需要很多铣刀。 为了减少刀具的品种规格，今年发展了FMS和MC使用 的 工具系统。 工具系统一般为模块化组合结构，在一个通用的刀柄 上可以装多种不同的切削头，使自动化加工中的刀具品种 规格大大减少。
刀是专用的，使用范围受到一定限制。
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⑷ 图19.12为车削加工中心用模块化快换刀具结构，它 由刀具头部、连接部分和刀体组成。
刀体内装有拉紧机构，通过拉杆来拉紧刀具头部(图 19.12(a))。在拉紧过程中可使拉紧孔产生微小弹性变 形，从而获得很高的精度和刚度，径向精度±2μm，轴向 精度±5μm。
在生产批量很大的FMS中，为了提高生产效率，采用 更换机床主轴头的办法。
5、用机器人换刀 机床刀库的刀具数量是有限的，不能应付工件多变的
加工需要。因此在FMS中有时采用可移动的机器人或自动 运输小车来实现机床刀库和中央刀库间的换刀，这时可采 用装刀数量较少的机床刀库。
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19.3.2 自动化加工中刀具尺寸的预调
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刀具自动化
不管是柔性加工系统还是刚性生产线对自动化机 床刀具的要求： 刀具要耐用 断屑与排屑方便可靠 刀具的调整与更换要方便 刀具要标准化、系列化、通用化 刀具要能实现在线监控与检测
刀具 分为一般刀具、复合刀具和特种刀具
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选刀具应注意的问题： 优先使用标准刀具 为了提高加工效率，减少工艺流程，多采用复合刀具 注意刀具有很高的耐用度 铰刀与镗刀的选择 一般大孔用镗刀小孔用铰刀 但对于多工位的回转台机床多用铰刀，以减小机
床振动
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对辅具的要求：尽量使用标准辅具，为了一些特 殊的加工也要使用特殊的辅具
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切槽到杆 (专用辅具)
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数控机床和柔性制造系统对刀具和辅具的要求: 刀具和辅具（刀柄、刀夹和接杆）标准化、系列化和 通用化。 分两个方面介绍： 数控车床和镗铣床 数控车床（立车和卧车） 的刀架系统；常见的车削加 工的刀具系统（车外园和车内孔）一般分为刀夹基座、 快换刀夹、预调刀头和刀具。
为了减少刀具的更换与调整时间，一般采用更换刀片、 更换刀体和更换刀夹三种方式，在线外调整好刀具， 实现在机床上准确而快速的更换刀具 换刀片：有两层意义：刀具磨损后，将刀片转一个角 度就可继续使用；整个刀具磨损后，只换一个刀片就 行（多对硬质合金刀片） 更换刀体：刀具磨损后，将在线外调好的刀具装上即 可。 更换刀夹：将刀夹和刀一起卸下，在线外调整好后， 在进行更换
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2刀套的编码方式：转到刀库边上的编码块来实现编码的 3编码钥匙 通过钥匙槽的凸凹进行编码，钥匙插进刀套 边上的空中，钥匙槽的凸凹编码，就是该刀套的编码 刀具的识别： 有接触式的识别和非接触式的识别 图4-20 是接触式的识别；图4-21 是非接触式的识别。 非接触式的识别又分为磁性识别和光电识别。
刀具自动化
刀具自动化一、介绍刀具自动化是指利用自动化设备和技术，对刀具的生产、加工、运输、存储等环节进行自动化控制和管理的一种方法。
本文档旨在详细介绍刀具自动化的各个方面，包括刀具生产自动化、刀具加工自动化、刀具运输自动化、刀具存储自动化等内容。
二、刀具生产自动化2.1 生产线设计与优化在刀具的生产过程中，通过对生产线进行设计和优化，可以提高生产效率，并且减少人为操作的错误。
本章将介绍如何设计刀具生产自动化的生产线，以及如何进行生产线的优化。
2.2 应用在刀具生产中的应用越来越广泛，可以实现对刀具的自动上下料、自动检测等操作。
本章将介绍在刀具生产自动化中的应用案例，并介绍操作的相关技术。
2.3 数据采集与分析通过对刀具生产过程中的数据进行采集和分析，可以实现对生产过程的实时监控和优化。
本章将介绍如何进行刀具生产数据的采集和分析，以及如何应用这些数据进行生产过程的优化。
三、刀具加工自动化3.1 加工设备选择与配置在刀具的加工过程中，选择合适的加工设备和配置合理的工艺参数，可以提高加工质量和效率。
本章将介绍如何选择合适的加工设备，并介绍刀具加工的一些常用工艺参数。
3.2 刀具加工控制技术刀具加工控制技术是实现刀具加工自动化的关键，通过对加工过程中的刀具控制进行优化，可以提高加工质量和效率。
本章将介绍一些常用的刀具加工控制技术，包括数控技术、自适应控制技术等。
3.3 刀具加工机床改造对现有的加工机床进行改造，可以实现对刀具加工的自动化控制。
本章将介绍刀具加工机床改造的一些案例，以及改造过程中需要注意的问题。
四、刀具运输自动化4.1 运输设备选择与配置在刀具的运输过程中，选择合适的运输设备和配置合理的运输方案，可以提高运输效率和安全性。
本章将介绍如何选择合适的刀具运输设备，并介绍刀具运输的一些常用方案。
4.2 运输控制与管理刀具运输的控制和管理是实现刀具运输自动化的关键，通过对运输过程的控制和管理进行优化，可以提高运输效率和安全性。
第四章 刀具自动化(一)
第四章刀具自动化（一）引言概述：刀具自动化是现代制造业发展的重要组成部分，在提高生产效率和质量的同时也降低了劳动强度。
本文将介绍刀具自动化的相关概念和应用，包括自动化设备、自动换刀系统、刀具检测和修复等方面。
正文内容：一、自动化设备1.数字化控制系统：介绍数字化控制系统在刀具自动化中的应用，如数控机床和机器人等。
2.传感器技术：探讨传感器技术在刀具自动化中的作用，如刀具磨损监测、温度和振动监测等。
3.自动送料装置：介绍自动送料装置的原理和功能，如自动送料器和旋转换刀装置等。
二、自动换刀系统1.换刀机构：阐述自动换刀系统的换刀机构原理和结构，如剪刀式和伸缩式换刀机构。
2.换刀程序控制：介绍通过程序控制实现自动换刀的方法和步骤，如工件结束信号和刀具计数器等。
三、刀具检测1.刀具磨损检测：描述刀具磨损检测的方法和技术，如光学检测和电容式检测等。
2.刀具断裂检测：说明刀具断裂检测的原理和应用，如声光报警和振动传感器等。
四、刀具修复技术1.刀具磨损修复：介绍刀具磨损修复的方法和技术，如刀具磨削和刀具热处理等。
2.刀具重涂技术：阐述刀具重涂技术的原理和流程，如CVD和PVD等。
五、刀具自动化的优势和应用1.提高生产效率：说明刀具自动化对生产效率的提升作用，如减少刀具更换时间和提高生产速度等。
2.降低劳动强度：探讨刀具自动化对工人劳动强度的减轻作用，如减少体力劳动和避免人工操作错误等。
总结：刀具自动化作为现代制造业的重要技术手段，通过自动化设备、自动换刀系统、刀具检测和修复等技术的应用，提高了生产效率和质量，降低了劳动强度。
在未来的发展中，刀具自动化将在更多领域产生广泛的应用。
刀具自动化解读ppt课件
▪ 刀座编码 在刀库的刀座上编有号码，在装刀之 前，首先对刀库进行重整设定，设定完后，就变成 了刀具号和刀座号一致的情况，此时一号刀座对应 的就是一号刀具，经过换刀之后，一号刀具并不一 定放到一号刀座中（刀库采用就近放刀原则），此 时数控系统自动记忆一号刀具放到了几号刀座中， 数控系统采用循环记忆方式。
▪ 刀具进出站是刀具流外部与内部的界面，刀具进 出站多为框架式结构，设有多个刀座位。
▪ 刀具在进出站上的装卸可以是人工操作，也可以 是机器人操作。
4．中央刀库
▪ 中央刀库用于存储FMS加工工件所需的各种 刀具及备用刀具，中央刀库通过刀具自动输送 装置与机床刀库连接起来，构成自动刀具供给 系统。中央刀库容量对FMS的柔性有很大影响 。尤其是混流加工(同时加工多种工件)和有相 互替代的机床的中央刀库不但为各机床提供后 续零件加工刀具，而且周转和协调各机床刀库 的刀具，提高刀具的利用率。
▪ 数控工具系统有整体和模块两种不同的结构型式。
▪ 整体式结构是每把工具的柄部与夹持工具的工作部分联 成一体，因此不同品种和规格的工作部分都必须加工出 一个能与机床联接的柄部，致使工具的规格、品种繁多， 给生产、使用和管理都带来不便。
▪ 模块式工具系统是把工具的柄部和工作部分分割开来， 制成各种系列化的模块，然后经过不同规格的中间模块， 可组装成一套套不同规格的工具。这样既便于制造、使 用与保管，又能以最少工具库存来满足不同零件的加工 要求，因而它代表了工具系统发展的总趋势。
模块化组合刀具
▪ 由钻头、倒角刀和刀体模块组成。
加工连杆孔组合刀具
刀片 位置 可调 组合 刀具
扩—铣组合刀具
刀具自动化
刀具自动化刀具自动化⒈引言刀具自动化是指利用自动化技术，对刀具加工进行自动化控制，提高生产效率和产品质量的方法。
本文档旨在详细介绍刀具自动化的相关内容，包括刀具自动化的定义、原理、应用领域、技术要点以及可能涉及到的法律名词及其注释。
⒉刀具自动化的定义刀具自动化是指通过自动化设备和系统，对刀具进行自动化控制和操作。
它包括对刀具的自动上下料、自动校准、自动磨损检测、自动切削参数调整等操作。
⒊刀具自动化的原理刀具自动化的基本原理是通过传感器、控制系统和执行器的协调作用，实现对刀具的自动操作。
传感器用于感知刀具的位置、状态和工作情况，控制系统根据传感器反馈的信息进行决策和控制，执行器负责实施具体的刀具操作。
⒋刀具自动化的应用领域刀具自动化广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
在机械加工中，刀具自动化可以提高加工效率和产品质量，减少人工干预。
在汽车制造中，刀具自动化可以实现高速、高精度的切削操作，提高汽车生产线的效率和稳定性。
在航空航天中，刀具自动化可以实现对复杂零件的高精度加工，确保飞行器的安全性和可靠性。
⒌刀具自动化的技术要点刀具自动化的技术要点包括传感技术、控制技术、执行技术等。
传感技术主要用于刀具位置、状态和磨损等信息的感知。
控制技术主要用于刀具操作的决策和控制。
执行技术主要用于刀具操作的实施和控制。
⒍法律名词及注释⑴知识产权知识产权是指人们通过智力创造所得到的用于经济和社会发展的权利。
包括专利权、商标权、著作权等。
⑵专利权专利权是指国家授予发明家的一项独占权，享有对发明所作的独占权利，防止他人在授权有效期内制造、使用、销售该发明。
⑶商标权商标权是指商标注册人对其商标享有的排他性使用权，包括商标的使用、转让和许可等权利。
⒎结尾本文档涉及附件，请参阅附件内容以获取更详细的信息。
本文所涉及的法律名词及注释：知识产权是指人们通过智力创造所得到的用于经济和社会发展的权利，包括专利权、商标权、著作权等。
第四章刀具自动化
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链式刀库
各种链式刀库 a）单环链式 （b）多环链式 （c）折叠链式
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链式刀库
链式刀库是在环形链条上装有许多刀座，刀 座的孔中装夹各种刀具，链条由链轮驱动。 链式刀库有单环链式和多环链式等几种。 当链条较长时，可以增加支承链轮的数目，使链 条折叠回绕，提高空间利用率。
功能：
贮存各种加工工序所需的刀具；
按程序指令，快速、准确地将刀库中的空刀位和 待用刀具送到预定位置；
接受主轴换下的刀具和便于刀具交换装置进行换 刀。
刀库的容量、布局以及具体结构对数控机床的总
体布局和性能有很大影响。
主轴换刀
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1.刀库类型 常用刀库有 盘式刀库 链式刀库 格子式刀库
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盘形刀库
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格子盒式刀库
刀具分几排直线排列，由纵、横向移动的取刀机械手完成选 刀运动，将选取的刀具送到固定的换刀位置刀座上，有换 刀机械手交换刀具。这种形式刀具排列密集，空间利用率 高，刀库容量大。
固定型格子盒式刀库 38
2.刀具的选择 方式
按数控装置的刀具选择指令，从刀库中挑 选各工序所需要的刀具的操作称为自动选刀。 常用的选刀方式：
1-拉杆，2-刀柄 3-法兰盘 4-带洼形肩面 14
拉钉： 带螺纹的零件，连接在各种工具柄的尾
端，作为镗铣主轴拉刀固定用。
ISO 7388及
DIN 69871 的A型拉钉
ISO 7388及
DIN 69871 的B型拉钉
MAS BT 拉钉
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2．数控镗铣加工工具系统
数控镗铣加工工具系统有整体和模块两种不同的结 构型式。
刀具自动化
刀具自动化正文：一、引言刀具自动化是指利用自动化技术来提高刀具生产过程的效率和质量。
随着制造业的发展，刀具自动化成为了提高生产效率、降低成本、优化生产过程的重要手段。
本文档将详细介绍刀具自动化的相关概念、技术和应用。
二、刀具自动化的基本概念1、刀具自动化的定义刀具自动化是指通过自动化设备和系统来完成刀具的生产、加工和管理过程，实现刀具生产过程的自动化、智能化和高效化。
2、刀具自动化的优势（1）提高生产效率：刀具自动化可以减少人力操作，加快生产速度，提高生产效率。
（2）优化生产工艺：刀具自动化可以实现对刀具生产工艺的优化，提高刀具的质量和寿命。
（3）降低生产成本：刀具自动化可以减少人工成本，降低生产成本。
三、刀具自动化的技术和应用1、刀具自动化的关键技术（1）数控加工技术：通过数控机床对刀具进行自动化加工，提高加工精度和效率。
（2）机器视觉技术：利用机器视觉系统对刀具进行检测和识别，提高刀具生产的智能化水平。
（3）传感器技术：通过传感器对刀具进行检测和监控，实现对刀具生产过程的实时监控和控制。
2、刀具自动化的应用领域（1）刀具生产：利用自动化设备和系统对刀具进行生产和加工。
（2）刀具管理：利用刀具管理系统对刀具进行管理和追踪，提高刀具的利用率和管理效率。
（3）刀具维护：利用自动化设备对刀具进行维护和修复，延长刀具的使用寿命。
四、附件本文档所涉及的附件包括：附件一、刀具自动化设备清单附件二、刀具自动化系统架构图五、法律名词及注释1、自动化技术：指利用计算机、控制器、传感器等设备和系统来实现自动化生产和管理的一种技术。
2、数控机床：是一种利用计算机控制系统来实现对机床运动和加工过程的控制的机床。
3、机器视觉：是指通过摄像机、光源、图像处理系统等设备来实现机器对外界物体的感知和识别。
4、传感器：是一种能够对外界物理量进行检测和测量的设备，常用于实时监测和控制。
六、结束语。
自动化制造系统+刀具自动化
刀具自动化的应用场景
总结词
刀具自动化的应用场景
详细描述
刀具自动化广泛应用于汽车制造、航空航天、模具制造、电子设备等领域。在这些领域中，加工过程 需要大量使用刀具，且对加工精度和效率要求极高，因此刀具自动化成为提高制造水平的关键因素。
刀具自动化的关键技术
总结词
刀具自动化的关键技术
详细描述
刀具自动化的关键技术包括高精度刀具定位技术、高效刀具切削技术、智能刀具监控技术以及自动化刀具更换技 术等。这些技术的应用能够提高加工精度和效率，降低对人工操作的依赖，提高生产安全性和产品质量。
特点
自动化制造系统具有高效率、高精度 、高可靠性、低成本等特点，能够大 幅提高生产效率和产品质量，减少人 工干预和人为误差。
自动化制造系统的应用领域
汽车制造
自动化制造系统广泛应用于汽 车零部件的加工、装配和检测
，如焊接、涂装、总装等。
电子制造
在电子制造领域，自动化制造 系统用于加工和组装电子元器 件、集成电路和电路板等。
02
刀具识别系统识别出所 需刀具的编码或特征， 确保正确性。
03
刀具交换装置自动更换 刀具，完成加工任务。
04
加工完成后，刀具自动 返回刀具库，等待下一 次使用。
刀具自动化系统的关键组件
01
02
03
04
高精度传动系统
确保刀具在加工过程中的高精 度定位和稳定运行。
快速响应控制系统
能够快速响应加工需求，提高 生产效率。
刀具自动化系统的构成
刀具库
储存各种规格和类型的 刀具，便于自动更换刀
具。
刀具识别系统
通过识别刀具的编码或 特征，确保正确地选择
自动化制造系统—刀具自动化
自动化制造系统—刀具自动化自动化制造系统—刀具自动化1. 引言自动化制造系统是指利用先进的技术和设备，通过自动化控制和集成化管理，来提高生产效率和产品质量的生产系统。
刀具自动化是自动化制造系统中的一个重要部分，通过自动化机械来完成刀具的加载、卸载、检测和维护等功能，提高生产效率和刀具利用率。
2. 刀具自动化系统概述刀具自动化系统由刀具自动装载机、刀具自动卸载机、刀具检测设备和刀具维护设备等组成。
刀具自动装载机负责将刀具从刀具仓库中取出并放置在机床上，刀具自动卸载机则负责将使用完的刀具从机床上取下并归还到刀具仓库。
刀具检测设备用于对刀具进行检测，以保证刀具的质量和性能。
刀具维护设备主要用于对刀具进行维护和保养，延长刀具的使用寿命。
3. 刀具自动装载机3.1 刀具存放管理系统刀具自动装载机通过刀具存放管理系统来管理刀具的存放位置和数量。
刀具存放管理系统可以实现对刀具的分类、编码和入库出库记录的管理，方便刀具的查找和使用。
3.2 刀具装载机构刀具装载机构是刀具自动装载机的核心部件，其主要功能是将刀具从刀具仓库中取出并放置到机床上。
刀具装载机构需要具备稳定的运动和准确的定位能力，以确保刀具的正确定位和安全的装载。
3.3 刀具装载控制系统刀具装载控制系统负责控制刀具自动装载机的工作过程，包括刀具的取放动作和定位动作等。
刀具装载控制系统需要与机床的控制系统进行联动，以实现刀具的自动装载操作。
4. 刀具自动卸载机4.1 刀具归还管理系统刀具自动卸载机通过刀具归还管理系统来管理刀具的归还位置和数量。
刀具归还管理系统可以实现对刀具的分类、编码和归还记录的管理，方便刀具的归还和清点。
4.2 刀具卸载机构刀具卸载机构是刀具自动卸载机的核心部件，其主要功能是将使用完的刀具从机床上取下并归还到刀具仓库。
刀具卸载机构需要具备稳定的运动和准确的定位能力，以确保刀具的安全卸载和归还。
4.3 刀具卸载控制系统刀具卸载控制系统负责控制刀具自动卸载机的工作过程，包括刀具的取下动作和定位动作等。
第4章刀具自动化
链式刀库
格子式刀库
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2.自动选刀（自动换刀）
▲自动选刀概念 根据数控系统的选择指令，从刀库中将各工序所需的刀具转换到 取刀位置。 ▲自动选刀方式的种类： 顺序选刀: 将所需刀具严格按工序先后依次插放在刀库中， 使用时按加工顺序指令一一取用
优点：驱动较为简单，工作可靠，不需要识刀装置 缺点：刀库中刀具数量不宜太多，且更换工件时刀具顺序必须重排
切削性能必须稳定可靠，具有高的耐用度和可靠性。 应能可靠地断屑或卷屑。
应具有较高的精度。
刀具结构应保证其能快速或自动更换或调整。 应配有在线监测与报警装置。
应尽可能采用标准化、系列化和通用化的刀具。
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§4.1 自动化刀具及辅具
2、自动化刀具的类型及选用
机械手和刀具运送装置来完成新旧刀具的交换工作
后机械手: 靠近刀库，完成拔刀和插刀的动作
前机械手: 靠近主轴，也完成拔刀和插刀的动作。 刀具运送装置: 在前后机械手之间，将前机械手从主轴上拔出 的刀具运回刀库旁；将后机械手从刀库中拔出 的刀具运到主轴旁
NorthWest A&F University
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3、柔性自动化加工用工具系统
工具系统的组成：
柄部（刀柄） 接杆（接柄）
夹头
更完善的工具系统还包括自动换刀装置、刀库、刀具识别 装置和刀具自动检测装置等。
NorthWest A&F University
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数控车削加工用工具系统
车削工具系统的组成：
由机床刀架、
刀夹基座、 快换刀夹、 预调刀头 和标准刀具 等组成。
第19章 自动化加工刀具
• 三、刀具系统的管理过程 • 1、自动换刀刀库中刀具的管理 • （1）顺序选择方式 • （2）任意选择方式 • 2、刀具的识别 • 3、柔性制造系统刀具的管理
数控刀具状态的在线监测
• 一、常用的监测方法 • 1、光学摄像监测法 • 2、切削力变化监测法 • 3、声发射监测法 • 4、电动机功率变化监测法 • 5、电感式棒状刀具破断检测装置
• 四、高速切削加工用刀柄的选用 • 1、ER弹性夹套 ER弹性夹套 • 2、热缩式刀柄 • 3、强力铣夹刀柄 • 4、高精度HP夹套 、高精度HP夹套 • 5、液压刀柄 • 五、高速切削中刀具系统的动平衡 • 1、动平衡的一般概念 • 2、合理平衡质量等级的确定
• 六、高速回转刀具的结构特点 • 1、高速切削对回转刀具的要求 • 2、高速铣刀 • 3、高速钻头
• 二、监测信号的提取 • 1、频谱分析法 • 2、基于小波/小波包分析法 、基于小波/ • 3、基于分形维数的刀具状态在线监测 • 4、神经网络法
第三节 高速切削刀具的构造特点
• • • • • • • •
一、高速切削对刀具系统的要求 1、刀具结构的高度安全性 2、刀具系统优异的动平衡性 3、高的系统刚性 4、高的系统精度 5、高的互换性 6、高效性 7、高适应性
• • • • • • • • • • •
二、常规7 24锥度刀柄存在的问题 二、常规7：24锥度刀柄存在的问题 1、刀具动、静刚度低 2、动平衡性差 3、重复定位精度低 三、多种新型刀柄的开发与应用 1、HSK刀柄 HSK刀柄 2、KM刀柄 KM刀柄 3、Big-plus刀柄 Big-plus刀柄 4、NC5刀柄 NC5刀柄 5、CAPTO刀柄 CAPTO刀柄 6、其它
第19章 自动化加工中的刀具 19章
自动化制造系统—刀具自动化46页PPT
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
自动化制造系统—刀具自动 化
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要源自敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
自动化加工刀具
总结词
定期检查刀具的磨损情况，保持刀具清洁，是维护自动化 加工刀具的重要步骤。
要点二
详细描述
在自动化加工过程中，刀具的磨损是不可避免的。因此， 操作人员需要定期检查刀具的锋利程度和磨损情况，确保 刀具始终保持良好状态。同时，为了防止切削液和残留物 对刀具造成腐蚀和堵塞，操作人员需要定期清洗刀具，并 确保刀具在使用过程中始终保持清洁。
刀具的更换与调整
总结词
根据加工需求及时更换和调整刀具，可以提高加工效率 ，延长刀具使用寿命。
详细描述
在自动化加工过程中，操作人员需要根据加工需求及时 更换和调整刀具。例如，当刀具磨损严重时，需要及时 更换刀具，以保证加工精度和效率。同时，为了满足不 同加工需求，操作人员还需要根据实际情况调整刀具的 角度、位置和切削参数等，以确保加工质量和效率。
选择合适的切削深度，以平衡加工效率和刀具寿 命。
进给量
合理设置进给量，以实现高效切削和减小刀具磨 损。
冷却与润滑
根据加工条件选择适当的冷却和润滑方式，以减 小切削热和摩擦力对刀具的影响。
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自动化加工刀具的应用领域
汽车制造业
总结词
广泛应用，提高生产效率
详细描述
自动化加工刀具在汽车制造业中应用广泛，主要用于发动机、底盘和车身零部件的切削加工。通过高 精度和高效率的自动化加工，可以大幅提高汽车零部件的生产效率，降低成本，并保证产品质量。
刀具的保养与存储
总结词
正确的保养和存储方式可以延长刀具使用寿命，提高 加工效率。
详细描述
为了确保自动化加工刀具长期保持良好的工作状态， 操作人员需要采取正确的保养和存储方式。例如，定 期涂抹润滑剂、防止刀具碰撞和避免潮湿环境等。同 时，在存储过程中，操作人员还需要注意避免刀具长 时间暴露在空气中，以免造成锈蚀和损坏。此外，为 了方便管理和使用，操作人员还需要建立完善的刀具 管理制度和存储规范，以确保刀具的安全和有效存储 。
刀具自动化概述
刀具自动化概述刀具自动化是一个正在快速发展的领域，它结合了机械工程、制造技术和自动化科学的知识，致力于提高刀具的生产效率和质量。
随着工业化的不断发展，刀具在制造业中的重要性日益突出，因此研究和应用刀具自动化成为不可或缺的任务。
本文将对刀具自动化技术的现状和发展趋势进行概述。
一、刀具自动化的背景与意义刀具作为机械加工中不可或缺的工具，决定了产品的细节和质量。
过去，刀具生产一直以人工操作为主，工艺繁琐、效率低下，容易出现人为因素导致的误差。
而刀具自动化技术的引入，可以大大提高生产效率、减少人为误差，且具备更好的一致性和稳定性。
随着现代科技的发展，刀具自动化正成为加工行业的重要趋势，具备了重要的背景意义和推动力。
二、刀具自动化的技术体系刀具自动化技术体系主要分为刀具加工与刀具应用两个方面。
刀具加工是指通过自动化设备对刀具进行加工和制造，包括切削刃的研磨、刀柄的加工等。
而刀具应用则主要以自动化机床为基础，实现自动换刀、自动刀具磨损检测等功能。
这两个方面的结合，使得刀具自动化技术更加完整和实用。
刀具加工方面，常见的技术包括数控磨削、电火花加工和激光加工等。
数控磨削技术可以通过计算机编程实现高精度的磨削，提高刀具的加工质量和效率。
而电火花加工和激光加工则可以实现复杂形状和微细结构的制造，提高刀具的多功能性和适用性。
刀具应用方面，自动化机床是实现自动换刀的关键设备。
自动换刀系统可以根据工艺需要，在不同加工阶段自动更换刀具，提高生产效率并减少工人操作。
同时，自动刀具磨损检测技术可以通过感应、监测和分析刀具的使用情况，及时判定出刀具磨损程度，并自动报警或更换切削刃。
三、刀具自动化的发展趋势刀具自动化的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 智能化：随着人工智能和大数据技术的发展，刀具自动化将更多地依赖于智能化的设备和系统。
通过传感器和监测设备，实现对刀具磨损、温度、振动等参数的实时监控和分析，以达到刀具最佳使用状态的自动调整。
刀具自动化
刀具自动化1.引言本文档提供了有关刀具自动化的详细信息。
刀具自动化是一种自动化系统，用于处理和管理刀具，以提高生产效率和质量。
2.刀具自动化概述本章节介绍了刀具自动化的概念和目的，以及其在制造行业中的重要性。
还包括刀具自动化的优势和应用领域。
3.刀具自动化系统组成本章节详细描述了刀具自动化系统的各个组成部分，包括硬件和软件。
硬件组成部分可能包括刀具仓库、刀具传感器、刀具控制器等。
而软件组成部分可能包括刀具管理软件、刀具识别软件等。
4.刀具自动化系统工作流程本章节阐述了刀具自动化系统的工作流程。
从刀具的入库管理、刀具的状态监测、刀具的使用与检验，到刀具的维护和报废处理，每一个步骤都有具体的工作流程进行详细描述。
5.刀具自动化系统的操作和维护本章节提供了有关刀具自动化系统的操作和维护的指南。
包括系统的启动和关闭，刀具的添加和移除，故障处理，以及系统的定期维护和保养等方面的内容。
6.刀具自动化系统的性能评估本章节介绍了如何对刀具自动化系统进行性能评估。
包括评估指标的选择，评估方法的设计，数据收集和分析，以及评估结果的解释和总结。
7.刀具自动化系统的风险管理本章节涵盖了刀具自动化系统的风险管理措施。
包括识别和评估潜在的风险，制定控制措施和应急计划，以及定期进行风险审查和改进等方面的内容。
8.刀具自动化系统的法律法规与合规要求本章节概述了刀具自动化系统相关的法律法规和合规要求。
包括国家和地区的法律要求，行业标准，以及可能涉及的知识产权和隐私问题等。
9.附件本文档附带了以下附件：刀具自动化系统的硬件配置图，工作流程图示例，系统操作手册等。
10.法律名词及注释本章节列出了本文档中涉及的法律名词并附带注释。
这些名词可能包括专利权、商标法、法等。
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图5—10 弹簧夹头
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刀柄与刀具连接
高速切削的刀柄和刀具的连接方式主要有高精度弹簧夹头、 热缩夹头、高精度液压膨胀夹头。
利用夹头热胀冷缩的物理原理夹 紧刀具，结构简单，夹紧力大， 动平衡度和回转精度高。
刀柄：刀具与机床的连接 接杆：刀柄与夹头的连接
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自动化刀具的装夹机构
工具系统的分类：
• 镗铣类数控机床用工具系统（简称”TSG”系统） • 车床类数控机床用工具系统（简称“BTS”系统） 它们都是由与机床主轴孔相适应的工具柄部（刀
柄）、与工具柄部 相联接的工具装夹部分（接杆） 和各种刀具部分组成（夹头）
优点二，只需将锥角加工 到高精度即可保证配合定 心精度高，成本较低，使 用可靠。
缺点，在高速旋转时定位 精度降低，运行不稳定。
实心长刀柄，重量大
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刀柄与机床主轴连接
为了克服BT刀柄仅靠单面定位导致的不利因素，宜采用双面
约束过定位——除了刀柄锥面定位，还增加端面定位。
高速切削刀柄
➢HSK刀柄（德国标准） ➢BIG-PLUS刀柄（日本标准）
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自动换刀装置的类型与特点：
1.主轴与刀库合为一体的自动换刀装置
———(多主轴转塔头式换刀装置)
若干根主轴（6~8）安装在一个 可以转动的转塔头上，每根主轴对应
刀具自动化概述ppt
刀具自动化
刀具自动化概述ppt
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刀具作为机械工艺装备的重要组成部分之一，刀具的自 动化程度将影响整个机械制造系统的先进性。
刀具自动化：是加工设备在切削过程中自动完成 选刀、换刀、对刀、走刀等工作过程。
第一节 刀具的自动装夹 第二节 自动化换刀系统 第三节 排屑自动化
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一、刀具的自动装夹
图5—4 侧铣和面铣复合加工刀具
图5—5 钻镗复合的加工刀具
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自动化刀具的装夹机构
作用：充分发挥自动化加工设备应有的效率，实现 快速自动换刀。 实现刀具与机床的连接
方法：必须要配备一套标准的装夹机构，建立一套 标准的工具系统。 工具系统由刀柄、接杆和夹头组成。
工具系统：是刀具与机床的接口，并力求刀具的刀 柄与接杆实现标准化、系列化、通用化。
特点：切削刃多，效率高。
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一、刀具的自动装夹
自动化刀具的类型及选用
带沉孔、带后刀角刀片的刀具：
断屑可靠、切屑流出不受阻碍。
图5—3 带沉孔带后角刀片的钻头
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一、刀具的自动装夹
自动化刀具的类型及选用
复合刀具：多个工序的刀具（同类或不同类）组合到一把 刀上，可以同时加工（一次成型）或按先后顺序加工两个或两 个以上的表面，也可以完成一个表面的多道工步或多道工序加 工。 减少换刀次数，加工效率高
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一、刀具的自动装夹
自动化刀具的类型及选用
选用刀具的原则： 1）为了提高刀具的耐用度和可靠性，应尽量选用各 种高性能、高效率、长寿命的刀具材料制成的刀具； 2）应选用机夹可转位刀具的结构； 3）带沉孔、带后角刀片的刀具可优先作为自动化加 工刀具； 4）为了集中工序，提高生产率及保证加工精度，应 尽可能采用复合刀具。
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自动化加工设备的刀具和机床的联接，必须要由与机床主 轴孔相适应的工具柄部、与工具柄部相联接的工具装夹部分和 各种刀具部分来实现。
刀柄与机床主轴连接 刀柄与刀具相连
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刀柄与机床主轴连接
优点一，不自锁，拆卸方便
➢BT刀柄（日本标准）：锥度7:24，仅依靠锥面（单面）定位，
通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在主轴上。
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一、刀具的自动装夹
自动化刀具的类型及选用
可转位刀具：
a) 可转位面铣刀 b) 可转位立铣刀 图5—2 可转位刀具结构
将带有若干个切削刃口及具 有一定几何参数的多边形刀 片，用机械夹固方法加紧在 刀体上的一种刀具。当在使 用过程中一个切削刃磨钝了 后，只要将刀片的夹紧松开 ，转位或更换刀片，使新的 切削刃进入工作位置，再经 夹紧就可以继续使用。
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自动化刀具的装夹机构
数控工具系统的结构形式：整体式、模块式
主要看刀柄 与工作部分 是否分开的
刀柄与各种工作部分组装成不同规 格的工具，以最少的工具库满足不 同零件加工要求。
不同品种和规格的工作部分都必须
加工出一个能与机床连接的柄部， 使得工具品种繁多、管理不便
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Hale Waihona Puke 自动化刀具的装夹机构工具系统的结构形式：整体式、模块式
HSK刀柄采用了锥度1:10的空心短锥柄结构 ，在拉紧力的作用下，中空刀柄弹性变形， 实现锥面（径向）和法兰端面（轴向）双面 定位。
BIG-PLUS刀柄是锥度为7:24的双面定位刀
柄。通过拉杆与拉钉，使主轴锥孔弹性
扩张，实现双面定位。
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刀柄与刀具连接
高速切削的刀柄和刀具的连接方式主要有高精度弹簧夹头、 热缩夹头、高精度液压膨胀夹头。
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一、刀具的自动装夹
自动化刀具的类型及选用
选用： 在以自动生产线为代表的刚性自动化生产中，应尽
可能提高刀具的专用化程度，以取得最佳的效益。 在以数控机床、加工中心为主体构成的柔性自动化
加工系统中，为了提高加工的适应性，同时考虑到 加工设备的刀库容量有限，应尽量减少使用专用刀 具，而选用通用标准刀具、刀具标准组合件或模块 式刀具。
自动化刀具的类型及选用
类型：分为标准刀具和专用刀具两大类。
标准刀具—又包含通用标准刀具、刀具标准组合件（图5-1）
和模块式刀具等三种形式。
组合成 刀具
组合车刀的优点
a刀体可稳固的固定在刀柄 底部的支撑面上；
b刀头伸出长度短，提高其 刚度；
c能和其它刀具夹头相配、 实现刀具自动更换
图5—1 新型组合车刀
图5—11 热缩夹头 17
刀柄与刀具连接
高速切削的刀柄和刀具的连接方式主要有高精度弹簧夹头、 热缩夹头、高精度液压膨胀夹头。
1拧活塞夹紧螺钉
3套筒内孔收缩夹紧刀具
2套筒腔内压力增加
液压夹头
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二、自动化换刀系统
自动换刀系统一般由刀库、自动换刀装置、刀 具传送装置、刀具识别装置等部分组成。
一、换刀装置（ATC）的类型和组成 1.主轴与刀库合为一体的自动换刀装置 2.主轴与刀库分离的自动换刀装置 二、刀库 1.刀库类型 2.刀具的选择方式 3.刀具运送装置 4.刀具的识别 三、自动化换刀机构 1．回转刀架 2.通过主轴换刀 3.利用机械手换刀