数控机床刀库的作用

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数控机床的自动换刀系统操作指南

数控机床的自动换刀系统操作指南数控机床的自动换刀系统是现代机床中重要的工具，它的作用是实现多种刀具的自动切换，提高生产效率和加工精度。

本文将为您介绍数控机床的自动换刀系统的操作指南。

1. 系统概述数控机床的自动换刀系统由控制单元、刀库、刀臂、刀具以及相关传感器组成。

通过控制单元的指令，刀库中的刀具可以自动切换到刀臂上，实现刀具的自动更换。

2. 操作前的准备在操作数控机床的自动换刀系统之前，首先要进行以下的准备工作：- 确认机床的电源是否正常，机床内部是否处理干净。

- 确认自动换刀系统的刀库是否存放有足够的刀具。

- 确认程序中的执行代码是否正确，不会发生刀具碰撞。

3. 操作步骤以下是数控机床的自动换刀系统的操作步骤：(1) 手动操作模式：首先将机床设置为手动操作模式，确保机床处于不会自动运行的状态。

(2) 加载刀具：通过控制单元的操作指令，将所需刀具从刀库中选取出来。

(3) 位置定位：使用机床的控制面板或相关软件对刀臂进行位置定位，使其准确匹配刀具的安装位置。

(4) 刀具安装：将选取的刀具正确安装到刀臂上，确保刀具牢固固定，避免出现松动的情况。

(5) 参数设定：在机床的控制面板或相关软件中设定刀具的相关参数，如切削速度、进给速度等。

(6) 刀具校对：在刀具安装完成后，进行刀具校对的操作，确保刀具位置的准确性。

(7) 确认操作：在进行自动换刀操作之前，要仔细确认刀具的安装是否正确，刀具是否符合加工要求。

(8) 运行程序：确认刀具安装正确后，将机床切换到自动运行模式，在控制单元中选择相应的程序，运行自动换刀操作。

(9) 监测切换：在自动换刀操作过程中，通过机床的控制面板或相关软件实时监测刀具的切换过程，确保刀具的准确切换。

(10) 完成切换：当刀具切换完成后，机床会自动停止，并显示切换完成的提示信息。

4. 常见问题及解决方法在使用数控机床的自动换刀系统时，可能会遇到以下的问题，下面为您提供一些建议的解决方法：- 刀具松动：检查刀具安装是否正确，确保刀具紧固螺母牢固固定。

数控机床及其维护第2章练习题答案

第2章思考与练习题答案1. 数控机床与普通机床相比，在机械传动和结构上有哪些特点？答案：（1）高刚度数控机床要在高速和重负荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件，均需具有很高的刚度，工作中应无变形或振动。

（2）高灵敏度数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动，它要求在相当大的进给速度范围内都能达到较高的精度，因而运动部件应有较高的灵敏度。

（3）高抗震性数控机床的一些运动部件，除应具有高刚度、高灵敏度外，还应具有高抗振性，即在高速重切削情况下应无振动，以保证加工工件的高精度和高的表面质量。

特别要注意的是应避免切削时的谐振，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。

（4）热变形小机床的主轴、工作台、刀架等运动部件，在运动中常易产生热量，而工艺过程的自动化和精密加工的发展，对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。

（6）可靠性机床在自动条件下工作，这就要求机床具有高可靠性，像在工作中动作频繁的刀库、换刀机构、工件交换装置等部件都具有自锁和互锁装置保证在长期工作中十分可靠。

2. 数控机床的主传动系统有哪些要求？答案：与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点：（1）转速高、功率大。

它能使数控机床进行高速、大功率切削，实现高效率加工。

随着涂层刀具、陶瓷刀具和超硬刀具的发展，数控机床切削速度也不断的提高。

（2）所选用的电机主要使用新型的交流伺服电动机，而不在采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。

（3）变速范围大，可实现无级调速。

数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

（4）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低。

主传动件的制造精度与刚度高，耐磨性好；主轴组件采用精度高的轴承及合理的支承跨距，具有较高的固有频率，实现动平衡，保持合适的配合间隙并进行循环润滑。

（5）具有特有的刀具安装结构。

数控机床100个问与答

数控机床100个问与答1.什么叫数控机床？经常提到的“CNC”是什么意思？ (1)2. 数控机床特点有哪些？ (1)3. 数控机床是由哪几部分组成的？ (1)4. 数控机床到底控制的是什么？ (2)5. 按工艺内容分类（特别是在模具制造中）数控机床有哪几类？ (2)6．数控机床的机械部分是由哪几部分组成的？ (2)7．主轴作为数控机床的关键组件在性能上有哪些要求？ (2)8．数控机床上用于驱动的电动机有哪几件？如何分类？ (3)9．步进电机与交流伺服电机的特点、区别是什么？ (3)10．进给驱动与丝杠的联接结构有哪些？ (4)11．在数控机床中您常听说的刀库，它的完整涵义是什么？ (4)12．刀库有哪几种结构形式，它们的特点是什么？ (4)13．数控系统是由哪几个模块组成的，应如何较形象地理解它？ (5)14．金属切削数控机床的结构特点有哪些？ (5)15．常用的数控设备故障检测方法有哪些？ (7)16．目前国产数控机床现状怎么样？ (8)17．如何防制数控机床的爬行与振动？ (10)18．机床数控化改造机电如何设计和联调？ (12)19．数控装置具有哪些运算功能？ (13)20．数控装置的工作过程包括哪些步骤？ (13)21．数控机床程序编制的一般步骤和方法是什么？ (14)22．经济型数控系统具有哪些特点？在整机中的位置和作用是什么？ (15)23．数控机床常用的维修器具有哪些？ (15)24．数控机床的控制原理是什么？数控机床加工工件的具体步骤有哪些？ (15)25．数控机床维修常用的方法有哪些？ (16)26．数控机床为什么要经常检查保存RAM内容的保持电池是否完好？ (17)27．数控机床的维护为什么要定期进行？ (17)28．CK6163D数控机床的基本结构由哪几部分组成？ (17)29．数控机床焊接故障有哪些？应如何排除？ (18)30．数控机床机械方面故障有哪些？应如何排除？ (18)31．数控机床拔插印制电路板时应注意什么问题？ (19)32．数控机床在使用时如何防止误操作？ (19)33．数控机床存储器电路故障可采取哪些方法维修？ (19)34．数控机床电动机过热报警故障原因及排除方法有哪些？ (19)35．CK6163D数控机床主轴不能正确定向的原因及处理方法有哪些？ (20)36．数控机床暴走（飞车）故障产生的原因及排除方法有哪些？ (20)37．数控机床反馈通路上的故障如何检测？ (20)38．数控机床显示板上常见故障及排除方法有哪些？ (21)39．数控机床键盘板上常见故障及维修方法有哪些？ (21)40．数控车床如何对刀？ (21)41．加工中心的刀具如何选用？ (25)42．金属切削数控机床有什么结构特点？ (27)43．进给伺服系统的常见故障有有哪几种？ (29)44．经济型数控车床自动回转刀架的故障如何分析及排除？ (30)45．如何调试数控机床？ (32)46．如何正确为数控机床选用刀具及编程？ (33)47．数控车床的刀具安装要注意哪些事项？ (35)48．数控车床如何分类？ (35)49．数控车床有什么结构特点？ (37)50．数控车床的选用要点有哪些？ (37)51．数控车削的主要加工哪些对象？ (39)52．数控程序编制有哪些内容及步骤？ (40)53．数控机床如何编程？ (41)54．数控机床是如何产生的？ (41)55．数控机床的发展动向是什么？ (42)56．数控机床的故障如何分类？ (42)57．数控机床对机械结构有什么要求？ (46)58．数控机床如何维护保养？ (48)59．数控机床如何校准？ (49)60．数控机床的选用原则是什么？ (49)61．数控机床的运动方向如何确定？ (52)62．数控机床结构要求与总体布局有哪些？ (53)63．数控机床主运动机械部件有什么要求？ (55)64．数控机床故障排除有哪些方法？ (56)65．数控机床机械部分故障如何处理？ (57)66．数控机床加工精度异常故障如何维护？ (58)67．数控机床精度检测项目常用工具有哪些？ (60)68．数控机床润滑系统控制的如何改进？ (62)69．如何对数控加工工序进行划分？ (64)70．数控加工顺序的安排应遵循什么原则？ (64)71．数控加工工件装夹方式的确定应注意那几方面？ (65)72．如何确定对刀点比较合理？工件坐标系与编程坐标系有什么关系？ (65)73．如何选择走刀路线？ (65)74．如何在数控加工过程中监控与调整？ (66)75．数控设备空运行与功能检验有哪些要求？ (66)76．数控设备验收流程应注意哪些事项？ (68)77．数控维修的常用方法有哪些？ (71)78．数控卧式车床的空运行及功能检验方法有哪些？ (75)79．数控铣床的选用原则有哪些？ (77)80．数控铣床的进给传动装置有哪些要求？ (78)81．数控铣床加工有哪些特点？ (79)82．数控装置日常如何维护与保养？ (80)83．如何选用数控钻床与铣床？ (81)84．如何提高数控机床可靠性水平？ (82)85．现代数控技术在钣金加工中如何应用？ (84)86．如何正确为数控机床选用刀具及编程？ (86)87．中国数控机床现状及发展中的主要问题有哪些？ (88)88．立式加工中心刀具伸出长度的测量如何？ (91)89．全功能数控机床数控系统中的刀具如何补偿？ (92)90．自动换刀装置的结构原理与维修有哪些？ (94)91．数控系统的配置及功能如何选择？ (97)92．数控系统在平面磨床中如何应用？ (102)93．常用的数控设备故障检测方法有哪些？ (105)94．经济型数控车床自动回转刀架的故障如何排除？ (106)95．数控程序编制的内容及步骤有哪些？ (108)96．数控机床的正确操作步骤有哪些？ (109)97．直线电机在数控机床中如何应用？ (109)98．数控加工切削用量如何选择？ (112)99．如何提高数控机床的精度的方法？ (114)100．如何合理使用数控机床？ (117)1.什么叫数控机床？经常提到的“CNC”是什么意思？答：国际信息处联盟第五技术委员会对数控机床的定义是这样的：数控机床是一种安装了程序控制系统的机床。

数控机床的机械结构与传动

图2-3 两种形式的内循环方式示意图
第二节数控机床的典型机械结构
第二章数控机床的机械结构与传动
2.1 滚珠丝杠螺母结构
滚珠丝杠螺母副的选用
滚珠丝杠螺母副的选择包括其精度、尺寸规格、支撑方式等几个方面。
根据机床精度选用丝杠副的精度，根据机床载荷来选定丝杠直径，对细长而又承受轴向压缩载荷的滚珠丝杠，需核算压杆稳定性；对转速高，支撑距离大的滚珠丝杠副需校核临界转速；对精度要求高的滚珠丝杠需校核刚度。 1）精度等级的选择； 2）结构尺寸的选择； 3）验算。
主传动在中、高速段为恒功率传动，在低速段为恒转矩传动。
第三节数控机床的主传动系统
第二章数控机床的机械结构与传动
3.2 主轴部件的结构
主轴部件的支撑与润滑
机床主轴带动刀具或夹具在支撑中做回转运动，应能传递切削转矩、受切削抗力，并保证必要的旋转精度。
常用卡盘结构
数控车床工件夹紧装置可采用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘或弹簧夹头等。
第四节数控机床的进给传动系统
第二章数控机床的机械结构与传动
4.2 数控机床进给传动系统的基本形式
实现直线进给运动主要有三种形式： 1）通过丝杠螺母副，将伺服电动机的旋转运动变成直线运动。 2）通过齿轮、齿条副，将伺服电动机的旋转运动变成直线运动。 3）直接采用直线电动机进行驱动。
减少传动件。 4）在加工中心上，还必须具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹
紧装置，以及主轴定向准停装置，以保证刀具和主轴、刀库、机械手的正确位置。 5）有C轴功能要求时，主轴还需要安装位置检测装置，以便实现对主轴位置的控制。
第三节数控机床的主传动系统
第二章数控机床的机械结构与传动
3.1 主传动的基本要求和变速方式

认识刀库与机械手的结构

机械故障
所谓机械故障，就是指机械系统(零件、组件、部件、整台设备乃至一系列的设备组合)因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。数控机床机械故障的分类如表4—7所示，其特点见表4—8
数控机床机械故障的分类
数控机床的特点
：数控机床常发生的故障为哪种？
任务巩固
一、填空题
1.无机械手换刀的方式是利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。 2.刀库一般使用电动机或液压系统来提供转动动力，用刀具运动机构来保证换刀的可靠性，用定位机构来保证更换的每一把刀具或刀套都能可靠地准停。 3.刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。 4.常见机械手的形式有单臂单爪回转式机械手、单臂双爪摆动式机械手、单臂双爪回转式机械手、双机械手、双臂往复交叉式机械手及双臂端面夹紧机械手六种。
JCS-018A刀库结构图
3.链式库的结构
方形链式刀库示意图
刀套的准停 1—定位插锁 2—定位盘 3—链轮 4—手爪
：数控机床上常用的刀库还有哪几种形式？其结构是怎样的？
二、机械手
1.机械手的形式与种类
常见机械手实物
单臂单爪回转式机械手
单臂双爪摆动式机械手
单臂双爪回转式机械手
双机械手
双臂端面夹紧机械手机械手形式
D.校核
6.目前在数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法应用最多的是（ A ）。
A.轴向夹持
B.径向夹持
C.法兰盘式夹持
7.加工中心刀具交换装置有（ C ）等类型。
A.无机械手换刀 B.机械手换刀 C.A、B均正确 D.A、B均不正确
8.不同的加工中心，其换刀程序是不同的，通常选刀和换刀（ D ）进行。

刀库在数控立式车床上的应用

刀库在数控立式车床上的应用作者：李鸣峰来源：《科技传播》2012年第07期摘要工业化生产中需要大批量的零部件，每个零部件都要求有较好的互换性，以及较好的加工精度。

传统数控立车只适合做小规模的单件加工，要想实现批量生产，就要解决重复装卡工件所造成的时间浪费问题。

近年来，刀库系统在数控立车上有所应用，组成某种意义上的加工中心。

节约加工时间，提高生产率。

本文介绍数控立式车床刀库系统的结构特点、工作原理及其在立式车床上的应用，并说明刀库系统存在问题及解决办法。

关键词数控；立式车床；刀库中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0084-020 引言随着工业生产活动的产业化，人们越来越要求工件的互换性。

为了保证工件的互换性较好，必然要求工件有好的加工精度，这样数控机床就成为保证加工精度的重要设备。

数控机床具有高度自动化，可以避免手工操控所产生的误差。

由于较复杂的工件可能需要相对较多的加工步骤，如果每个步骤都停车换刀，再重新对刀、找正工件，肯定会使生产节拍加长，降低生产率。

数控车床的加工时间主要由上活、找正、车削、卸活几个工序组成，重复上活、找正两个工序会造成大量的时间浪费，增加加工成本，降低生产率。

为了解决这个问题，就要为数控机床增加刀库，使其能在不停车的情况下，自动换不同工序的刀。

1 立式车床加刀库的作用由于提前对每把刀的刀尖都设定有刀具补偿，所以换刀后不用再重新对刀、找正。

可以实现一次装卡过程中，对多个工序的连续加工。

能够大大提高生产效率，也使人工操作的不确定因素达到最小，提高工件的成品率。

对于数控立式车床的刀库系统，更换预先装有车刀的刀夹是一种较简单的换刀方式。

2 刀库的工作原理具体原理如图1所示：将车刀预先安装在刀夹11上，再将刀夹依次按放在刀夹架5的径向位置上，需要换刀的时候，数控系统发出指令，驱动伺服电机1，通过消隙齿轮3带动大齿圈4转动相应的角度，使对应的刀具旋转到换刀位置，这时垂直刀架进入换刀位置，取走刀夹，回到工件位置继续加工下一个工序。

《数控机床》试题及答案已排版

试卷代号：2431中央广播电视大学2011-2012学年度第二学期“开放专科”期末考试数控机床试题一、单项选择题（15道题，每小题3分，共45分）1．数控机床与上位计算机连接一般通过( )接口连接。

A．RS232串行 B．loV模拟量C．并行 D．以上都不是2．图1所示( )是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。

A．FMC车床B．车削中心C．经济型数控车床D．全功能数控车床3．加工中心与数控铣床、数控镗床的主要区别是设置有( )。

A．刀库能够自动更换刀具B．自动排屑装置C．自动交换工作台D．主轴准停装置4．数控机床安装测量与反馈装置的作用是为了( )。

A．提高机床的安全性 B．提高机床的使用寿命C．提高机床的灵活性 D．提高机床的定位精度5．滚动导轨与滑动导轨相比，( )不是滚动导轨的优点。

A．灵敏度高 B．定位精度高C．抗振性高 D．摩擦阻力小6．回转刀架换刀装置常用于数控( )。

A．铣床 B．车床C．钻床 D．以上都不是7．( )是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。

A．控制介质 B．数控装置C．输出装置 D．伺服系统8．图2所示数控机床的自动换刀装置采用的是( )换刀方式。

A．转塔式B．刀库式C．成套更换方式D．机械手9．数控机床精度检验中，( )的检验是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。

A．切削精度B．几何精度C．定位精度D．以上答案都不对10.( )的主传动方式大大简化了主传动系统的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴精度影响较大。

A.通过带传动 B．由调速电动机直接驱动C．带有变速齿轮 D．以上答案都不对11.立式数控铣床的主轴轴线( )于水平面，是数控铣床中最常见的一种布局形式，应用范围最广泛，其中以三轴联动铣床居多。

A．平行 B．垂直C．倾斜 D．以上都不是12．滚珠丝杠预紧的目的是( )。

A．增加阻尼比，提高抗振性 B．提高运动平稳性C．消除轴向间隙和提高传动刚度 D．加大摩擦力，使系统能自锁13．在下列特点中，( )不是数控机床主传动系统具有的特点。

国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）

国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号：2431）盗传必究一、简答题1．数控机床的刀库有哪些类型？答：(1)鼓轮式；(2)链式；(3)格子箱；(4)直线式。

（5分）2.数控机床进给传动系统中选用传动齿轮副的作用是什么？答：进给系统采用齿轮传动装置，是为了使丝杠、工作台的惯性在系统中占有较小比重；同时可使高转速低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速大扭矩，从而适应驱动执行元件的需要；另外，在开环系统中还可计算所需的脉冲当量。

（5分）3．球杆仪的作用是什么？简述其测量原理。

答：球杆仪的作用：机床精度综合检测分析的标准设备。

（5分）球杆仪的测试原理为：利用机床的两轴联动做圆弧插补，通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。

（5分）4．简述数控机床的基本使用条件。

答：数控机床的基本使用条件：(1)保证一定的环境温度和湿度；(2)地基牢靠，有隔震措施；(3)工作地点允许的海拔高度为1000m;(4)稳定的供电电源，有抗干扰措施；(5)保护接地。

(10分)5．简述数控机床的基本组成部分。

答：控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。

（5分）6．简述全功能型数控车床的特点。

答：特点：控制系统是标准型的，带有高分辨率的CRT显示器以及各种显示、图形仿零点、刀具补偿等功能，而且还有通信或网络接口。

全功能型数控车床采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制，具有高刚度、高精度和高效率等特点。

（5分）7．简述滚珠丝杠螺母副传动的工作原理。

答：工作原理：在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。

螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。

当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。

因而迫使螺母（或丝杠）轴向移动。

数控铣床各部分的名称、作用和数控机床的工作原理

数控铣床各部分的名称、作用和数控机床的工作原理
数控铣床可以分为主要部分和辅助部分。

主要部分包括：
1. 主轴：用于安装刀具，进行铣削加工。

2. 工作台：用于夹持工件，使其固定在加工位置。

3. 滑台：用于支持和移动工作台和刀具。

4. 数控系统：控制机床的运动和加工程序，实现高精度的加工。

5. 电气装置：提供电力和信号传输，使机床正常工作。

辅助部分包括：
1. 冷却液系统：用于冷却刀具和工件，减少摩擦和热量。

2. 刀库：储存和管理各种不同类型的刀具。

3. 自动换刀装置：实现自动更换不同刀具，提高加工效率。

4. 夹具：用于固定工件，确保加工过程中工件的稳定性。

数控机床的工作原理是通过数控系统控制电动机的运转，通过传动系统将动力传递到各个运动轴上，从而实现工件的加工。

数控系统根据预先编好的加工程序，通过数字信号控制电机沿不同轴向进行运动，从而实现工件在各个方向上的加工。

数控系统还可以根据预设的加工参数，控制主轴的转速和进给速度，实现不同材料和加工要求下的精确加工。

通过数控铣床的各个部分的协同工作，实现工件的精密铣削。

数控机床刀具及刀库

金属切削加工
数控机床刀具及刀库
1.1 数控机床刀具 1．数控加工对刀具要求（1）刚性好（尤其粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；（2）良好的互换性，便于快速换刀，降低辅助时间，提高加工效率；（3）切削性能稳定、可靠，寿命高，耐热冲击性好；（4）刀具的尺寸、结构便于调整，以减少换刀调整时间；（5）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排出；（6）系列化、标准化、模块化，以利于减少刀具数量，提高刀具利用率，便于编程和对刀具的管理。
图11.19 链式刀库
金属切削加工
在有机械手换刀的机床上，机床数控系统通常具有加工程序的预读功能，在换刀指令执行前，预读功能已经知道待换刀具的信息，并控制刀库将待换刀具输送至换刀位。接到换刀指令后，主轴移动到换刀位，两个机械手爪将主轴上的刀具和刀库中准备好的待换刀具同时拔出，并进行位置交换，完成换刀过程。刀库配置较为灵活，换刀时间短，可实现加工中自动选刀，但是其机械结构和控制系统较为复杂，同时换刀机械手也是加工中心的故障高发点。无机械手换刀刀库机械结构和控制都较为简单，但是换刀时间长，影响加工效率，刀具数量和机床结构形式受影响。
图11.17 铣切时不同加工部位所用铣刀示意图
（2）选择刀片时应应考虑的方面 1）工件材料的类别——主要分为有色金属——铜、铝、钛及其合金；黑色金属——碳钢、合金钢、不锈钢、耐热合金钢、铸铁等；非金属——塑料、木材、橡胶等。 2）工件材料的状况——包括硬度、韧性、组织状态（如铸、锻、轧、粉末冶金、焊接部位）等。 3）切削工艺的类别——主要有车、钻、铣、镗，粗加工、半精加工、精加工、超精加工，内孔、外圆、薄壁，切屑流动状态等。 4）被加工的工件的几何形状——主要影响到连续切削或间断切削、刀具的切入或退出角度、零件精度（包括尺寸、形位公差和表面粗糙度）、加工余量等。 5）要求刀片能承受的切削参数容量——切削深度、进给量、切削速度等切削参数，尤其影响粗加工生产效率。 6）被加工件的生产批量——批量影响刀片的经济寿命。

大型刀库技术的发展情况浅析

大型刀库技术的发展情况浅析摘要：刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。

其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。

借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。

近几年来，中国已成为世界机床第一消费大国，但国内生产数控机床的高性能部件主要依赖于进口，其中刀库产品，特别是大型、非标刀库产品在国内的研发生产远远满足不了市场的需要。

关键词：刀库技术国内国外发展1.国外及台湾地区刀库产品现状国外发达国家的企业，刀库普遍自制，如DMG、MAZAK、HASS等。

专业刀库制造主要集中在台湾，知名品牌有吉辅和德大等，它们均有20年以上的经验和技术。

目前，国内主要的刀库主机用户北京一机床、沈阳机床、大连机床、海天数控、汉川机床、桂林机床、昆明机床等企业加工中心的刀库主要由台湾厂家生产，全国60工位以上大型链式刀库的使用量在500台左右，目前在大陆销售的链条式刀库几乎全部是台湾品牌，尤其以吉辅和德大为代表，这两个厂家的链式刀库在中国市场占80%左右。

1.1.台湾吉辅：自1979年开始进入刀库领域，是最早的刀库专业制造厂家，已经成为亚洲地区的行业领先者，2009年该公司在大陆的营业额已接近1.3亿元人民币。

吉辅的链式刀库品种齐全，容刀数量从32把到120把，刀数不等，刀柄形式有BT、CAT、HSK等规格，如其典型刀库CAT50-120CH，刀库数量120把，最大抓刀重20Kg，换刀时间13sec。

台湾德大：是台湾目前最大的刀库专业生产厂，其生产品种繁多，如盘式、链式、斗笠式等，产品种类齐全，在台湾市场占有率约50%。

除了盘式、斗笠等常规刀库外，在链式刀库方面拥有32、40、60、90、120等多种规格，且适用于BT、CAT、HSK等刀柄。

1.2. 德国KTC公司：生产ATC90/HSK-A100K-GF-H刀库。

数控机床的基本组成与工作原理

数控机床的基本组成与工作原理数控机床是一种通过计算机控制的自动化机械设备，它在现代制造业中起着至关重要的作用。

本文将介绍数控机床的基本组成和工作原理。

一、数控机床的基本组成1. 主机部分：数控机床的主机部分由机床本体、主轴和伺服系统组成。

机床本体是数控机床的主体结构，包括床身、工作台、滑枕等。

主轴是机床用来转动刀具或工件的主要部件。

伺服系统则负责控制主轴和工作台的运动。

2. 数控系统：数控机床的核心部分是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。

硬件包括数控装置、输入输出设备和传感器等，而软件则是指数控程序和数控编程软件。

数控系统负责接收和处理指令，控制机床的运动。

3. 刀具系统：数控机床的刀具系统包括刀具、刀柄和刀库等。

刀具是用来加工工件的工具，刀柄则负责固定刀具。

刀库是用来存放刀具的地方，可以根据需要自动更换刀具。

4. 辅助设备：数控机床还需要一些辅助设备来完成加工任务。

常见的辅助设备有冷却液系统、夹具和自动送料装置等。

冷却液系统用来冷却刀具和工件，夹具用来固定工件，而自动送料装置则负责将工件送入机床。

二、数控机床的工作原理数控机床的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 编写数控程序：操作人员首先需要编写数控程序，该程序包含了加工工件所需的各种指令和参数。

数控程序可以通过专门的数控编程软件编写，然后通过输入设备输入到数控系统中。

2. 加工准备：在开始加工之前，操作人员需要进行加工准备工作。

这包括选择合适的刀具和夹具，调整机床的工作台和主轴位置，以及设置好冷却液系统和自动送料装置等。

3. 启动数控系统：当加工准备完成后，操作人员可以启动数控系统。

数控系统将根据编写的数控程序，控制机床的运动。

它会发送指令给伺服系统，控制主轴和工作台的运动，同时监测加工过程中的各种参数。

4. 加工工件：一旦数控系统启动，机床就会开始自动加工工件。

数控系统会根据编写的数控程序，控制刀具的进给速度、切削深度和切削速度等。

数控机床自动换刀原理

数控机床自动换刀原理数控机床是一种通过数字指令控制刀具运动和加工过程的机床。

在数控机床加工过程中，常常需要根据不同的工件要求，使用不同类型和规格的刀具进行加工。

而自动换刀系统正是为了实现这一需求而设计的。

数控机床自动换刀系统的原理是通过一系列的动作和控制，完成刀具的自动更换。

下面将详细介绍数控机床自动换刀系统的工作原理。

数控机床自动换刀系统由刀库、刀库传动装置、刀库定位装置、刀库夹紧装置、换刀臂、换刀臂传动装置等组成。

刀库内存放着各种不同类型和规格的刀具，而刀库传动装置可以将刀具送到指定位置。

当数控机床需要换刀时，首先通过数控系统发出换刀指令。

接着，刀库定位装置开始工作，将刀库中所需的刀具定位到换刀位置。

换刀臂传动装置接收到信号后，开始执行换刀操作。

换刀臂传动装置通过一定的轨迹，将换刀臂移动到刀库定位装置定位的刀具位置上。

然后，刀库夹紧装置开始工作，将刀具夹紧在换刀臂上。

此时，刀具已经成功更换，可以进行下一步的加工操作。

在整个自动换刀过程中，数控系统起着关键的作用。

它通过控制刀库传动装置、刀库定位装置、刀库夹紧装置以及换刀臂传动装置的工作，实现刀具的自动更换。

数控系统可以根据加工程序的要求，选择合适的刀具进行加工，提高加工效率和质量。

数控机床自动换刀系统的优势在于提高了加工效率和自动化程度。

相比于传统的手动换刀方式，自动换刀系统可以实现快速、准确地更换刀具，节省了换刀时间，降低了人工操作的难度和风险。

同时，自动换刀系统还可以减少刀具磨损，延长刀具寿命，提高了加工的稳定性和一致性。

数控机床自动换刀系统是一项重要的技术创新，为加工行业带来了巨大的变革。

通过数字指令和自动化控制，实现了刀具的快速、准确更换，提高了加工效率和质量。

随着科技的不断发展和应用，相信自动换刀系统会越来越普及，并在数控机床加工中发挥越来越重要的作用。

数控机床的结构组成及组成部分的作用

数控机床的结构组成及组成部分的作用数控机床是指通过数控系统控制机床进行加工的一种机床。

它由许多不同的部件组成，每个部件都有着特定的作用。

本文将详细介绍数控机床的结构组成及各组成部分的作用。

一、数控机床的结构组成数控机床的结构主要包括数控系统、机床本体、执行机构和辅助设备等四个部分。

1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部分，负责接收、解释和处理用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。

数控系统通常由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理器、输入输出设备、存储设备等，而软件则包括数控程序编辑器、解释器和运动控制算法等。

数控系统的性能和功能对整个机床的加工精度和效率有着重要影响。

2. 机床本体：机床本体是数控机床的主体部分，用于固定和支撑工件和刀具，实现加工运动。

机床本体通常由床身、工作台、主轴箱、进给机构等组成。

床身是机床的主要支撑结构，用于承载各个部件的安装。

工作台是固定工件的平台，通常可以沿X、Y、Z三个方向进行运动。

主轴箱则用于固定和驱动主轴，实现旋转运动。

进给机构负责控制工作台和主轴的运动，实现加工过程中的进给和进给速度控制。

3. 执行机构：执行机构是数控机床实现加工运动的关键部分，主要包括主轴和进给轴等。

主轴是负责旋转的部件，用于驱动刀具进行切削加工。

进给轴则用于控制工作台和刀具在X、Y、Z轴方向的移动。

执行机构的精度和稳定性对加工质量和效率有着重要影响。

4. 辅助设备：辅助设备主要包括刀库、刀具测量装置、冷却液系统等。

刀库用于存放不同类型的刀具，方便刀具的更换和管理。

刀具测量装置则用于测量刀具的尺寸和磨损情况，以便及时更换和修复。

冷却液系统则用于降低加工过程中的温度，提高加工质量和刀具寿命。

二、各组成部分的作用1. 数控系统的作用：数控系统是数控机床的大脑，它负责接收用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。

数控系统具有高精度、高效率、高稳定性的特点，能够实现复杂的加工过程控制，提高加工精度和生产效率。

刀具识别与自动换刀实验报告

实验题目：系部：专业：学号:班级：姓名：通组成员：2013年 11月 25日实验一加工中心道具的识别与自动换刀一、实验目的：（1）通过观察机床自动换刀操作，分析换刀的基本运动过程，掌握相关刀具自动识别技术等。

（2）了解数控刀具换刀及夹具的结构、功能。

二、实验报告要求：（1）列出刀具识别技术，自动换刀方式最新研究进展。

（2）并绘制相关运动组件简图，准确描述换刀过程。

（一）、刀具的自动识别技术1、刀具管理系统中的条码识别技术。

条形码(BarCode)，是用一组黑白相间、粗细不同的条状符号来表示刀具的名称、产地、价格、种类等信息的工具。

条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。

在刀具管理系统中主要优点是成本低、应用灵活；缺点是易撕裂、污损或脱落、信息存储量有限、每次只能识别一个条码。

2、刀具管理系统中的RFID技术。

RFID(RadioFrequencyIdentification，即射频识别技术)，俗称电子标签，是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

RFID技术在刀具管理系统应用中主要优点是耐污染、可读取距离大、可识别高速运动物体、可擦写信息、储存数据容量大、可同时识别多个标签等;其缺点是价格较高。

3、刀具管理系统专用识别技术。

从传感器的应用角度来看，传感器可分为专用传感器和通用传感器。

针对刀具管理系统，一些公司专门开发了刀具识别传感器。

如Pepperl+Fuchs公司采用自己开发的识别传感器;Bilz公司也专门开发了“刀具诊断系统”的产品，提供接触式和非接触式传感器。

这种刀具专用识别技术在刀具管理系统中的优点在于针对性强;缺点在于缺乏通用性、成本较高。

（二）、自动换刀方式的最新研究进展1.自动换刀装置的国内外发展现状：工业发达国家对于自动换刀装置的研究，起始于上世纪 70年代并获得迅速发展。

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。

数控大赛理论试题及答案

数控大赛理论试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 数控机床的英文缩写是（）。

A. NCB. CNCC. PLCD. PC答案：B2. 在数控编程中，G代码用于（）。

A. 控制机床运动B. 指定材料类型C. 设定刀具参数D. 调整主轴速度答案：A3. 下列哪项不是数控机床的组成部分？（）。

A. 控制系统B. 伺服系统C. 操作面板D. 手工工具答案：D4. 数控机床的精度通常由（）决定。

A. 机床结构B. 伺服电机C. 测量仪器D. 所有上述因素答案：D5. 数控机床的伺服系统主要作用是（）。

A. 提供动力B. 控制机床运动C. 监测机床状态D. 润滑机床部件答案：B6. 在数控编程中，M代码通常用于（）。

A. 控制机床运动B. 机床的辅助功能C. 设定刀具参数D. 调整主轴速度答案：B7. 数控机床的刀库主要用于（）。

A. 存储刀具B. 驱动刀具旋转C. 测量刀具长度D. 控制刀具更换答案：A8. 下列哪项不是数控编程的基本原则？（）。

A. 程序的顺序性B. 程序的一致性C. 程序的完整性D. 程序的简洁性答案：B9. 数控机床的润滑系统的主要作用是（）。

A. 减少机床部件的磨损B. 提高机床转速C. 清洗机床D. 冷却机床答案：A10. 在数控机床中，主轴定向停止功能通常用于（）。

A. 换刀B. 加工中心的自动换刀C. 测量工件D. 机床的维护答案：B二、判断题（每题1分，共10分）1. 数控机床的编程语言是统一的，所有数控机床都使用相同的编程语言。

（）答案：错误2. 数控机床在加工过程中，刀具的进给速度是恒定不变的。

（）答案：错误3. 数控机床的伺服系统能够精确控制机床各轴的移动。

（）答案：正确4. 数控机床的控制系统是机床的大脑，负责接收和处理程序指令。

（）答案：正确5. 数控机床的冷却系统主要用于冷却刀具，以提高加工效率。

（）答案：错误6. 数控机床的自动换刀装置（ATC）可以提高生产效率和加工精度。

数控期末考试试题及答案

数控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 数控机床的英文缩写是：A. NCB. CNCC. PCD. PLC答案：B2. 数控编程中，G代码用于：A. 刀具选择B. 工件材料选择C. 运动控制D. 速度设定答案：C3. 下列哪个不是数控机床的组成部分？A. 控制系统B. 伺服系统C. 液压系统D. 驱动系统答案：C4. 数控车床的X轴通常表示：A. 径向移动B. 轴向移动C. 垂直移动D. 旋转移动答案：A5. 以下哪个不是数控加工的特点？A. 高精度B. 高效率C. 低自动化D. 灵活性高答案：C6. 数控编程中的M代码用于：A. 程序开始B. 程序结束C. 程序暂停D. 程序跳转答案：C7. 数控机床的坐标系中，Z轴通常表示：A. 径向移动B. 轴向移动C. 垂直移动D. 旋转移动答案：B8. 以下哪个不是数控机床的刀具类型？A. 立铣刀B. 钻头C. 车刀D. 锯片答案：D9. 数控加工中的“对刀”是指：A. 刀具更换B. 刀具定位C. 刀具磨损D. 刀具损坏答案：B10. 数控机床的伺服系统主要功能是：A. 驱动机床运动B. 控制机床温度C. 检测机床状态D. 维护机床安全答案：A二、填空题（每空2分，共20分）1. 数控机床的精度等级通常用________来表示。

答案：ISO2. 数控编程中，绝对编程和________编程是两种不同的编程方式。

答案：增量3. 数控机床的控制系统通常由________、输入/输出设备、驱动器等组成。

答案：数控单元4. 在数控加工中，刀具的________是保证加工质量的关键。

答案：刚性5. 数控机床的伺服系统的作用是将________转换为机械运动。

答案：电信号6. 数控机床的精度校正通常包括________和几何精度校正。

答案：位置精度校正7. 数控编程中的“G00”代码表示________。

答案：快速定位8. 数控机床的刀具库通常由________、刀具选择器和刀具交换装置组成。

认识刀库与机械手的结构资料

刀库与机械手的常见故障及排除方法
刀库无法正确换刀
检查刀库的控制系统和传动系统是否正常，检查刀具是否正确安装，同时检查机械手是否能够正确抓取刀具。
机械手运动不准确
检查机械手的控制系统和传动系统是否正常，检查各关节是否松动或磨损，同时检查传感器是否正常工作。
刀库或机械手出现异常响声
可能是由于传动系统或控制系统出现故障，需要检查相关部件是否正常工作，如轴承、链条等。
当需要更换刀具时，机械手会根据程序指令从刀库中选取相应的刀具，并将其安装到主轴上。
同时，机械手会将使用过的刀具取回并放回刀库，以备后续使用。
04
刀库与机械手的应用场景
刀库的应用场景
01
自动化生产线
刀库常用于自动化生产线中，为机床提供各种刀具，实现高效、精准的加工。
数控机床
02
03
加工中心
05
刀库与机械手的维护与保养
刀库的维护与保养
日常保养
定期清理刀库表面，检查刀库是否有磨损或损坏的零件，确保刀库的稳定性和安全性。
定期保养
根据使用情况，定期对刀库进行全面检查，包括刀库的传动系统、控制系统和刀具夹持系统等，确保刀库的正常运行。
更换易损件
定期检查并更换刀库中的易损件，如轴承、密封圈等，以延长刀库的使用寿命。
刀库或机械手出现温度过高
可能是由于长时间高负荷工作或散热系统出现故障，需要检查散热系统是否正常工作，同时注意控制工作时间和负载。
THANKS
机械手的维护与保养
日常保养
定期清理机械手表面，检查机械手是否有磨损或损坏的零件，确保机械手的稳定性
和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ全性。
定期保养

数控机床的机械结构

1、结构简单、操作方便、自动化程度高
2、广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品 3、具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
4、对机械结构、零部件的要求高
1.3 数控机床对机械结构的基本要求
1、提高机床结构的静刚度
刚度：结构在特定的激扰下抵抗变形的能力。静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度，动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度，即引起单位振幅所需要的动态力。静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量，动刚度则是用结构的固有频率来衡量；
间并联机构为基础，利用
计算机数字控制的方法，以软件取代部分硬件，以电气装置和电子器件取代部分机械传动。
井冈山大学机电工程学院
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数控机床的机械结构
3 数控机床的导轨
3.1 数控机床对导轨的基本要求机床上的直线运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等上的导轨进行运动的,导轨的作用概括地说是对运动部件起导向和支承作用,导轨的制造精度及精度保持性对机床加工精度有着重要作用的影响。基本要求主要有: 导向精度高; 精度保持性好; 足够的刚度; 良好的摩擦特性; 此外,导轨结构工艺性要好,便于制造和装配,便于检验、调整和维修,而且有合理的导轨防护和润滑措施等。
井冈山大学机电工程学院
数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滑动导轨
井冈山大学机电工程学院
数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滚动导轨滚动导轨是在导轨面之间放置滚珠、滚柱、滚针等滚动体,
使导轨面之间的滑动摩擦变成为滚动摩擦。滚动导轨与滑动导
轨相比的优点是: ①灵敏度高,且其动摩擦与静摩擦系数相差甚微,因而运动平稳,低速移动时,不易出现爬行现象。 ②定位精度高,重复定位精度可达0.2μm。