加工中心快速自动换刀装置_刘瑞已

"
快速自动换刀装置的常规认定 综上所述 " 切屑对切屑换刀时间应是衡量加工中心效
率高低的最直接指标 & 而刀对刀换刀时间则是主要反映自 动换刀装置本身性能的好坏 % 为此 " 用切屑对切屑换刀时 间作为快速自动换刀装置的主要性能指标 " 同时也考虑刀
.!
机械工程师
!""#$!!
!"#$% 系列八角破碎精细筛
) 编辑 昊 !!!!!!!!!! 作者简介 $ 刘瑞已) ./0.1 ’ " 讲师 " 研究方向为数控加工技术 &
收稿日期 $2’’(1 ’&1 &’
天’
,)
2’’’ 2,’
2-’’ &,’ /’
0’’--’’
接带动主轴 " 故该机具有结构 简 单 % 筛筒面积大 % 生产效率高 % 筛 分精细 % 工作平稳 % 可靠等特点 "
.’’’ .,,’
.,,’
适用于铸造厂旧砂的净化与回 收&
) 编辑 立 明’
3’’ (’’
!!!!!!!!!!
2,’ 203’ &20’ (’’’ ./3’
大提高了旧砂的利用率 " 降低了生产成本 &
!"#$% 系列八角破碎精细筛主要由筛筒 % 机架 % 传动
系统等组成 & 其筛筒呈八角形 " 筛网绷紧固定于八角筛筒 上 " 在筛筒转动时 " 具有较好的抛射和反弹效果 " 有利于旧 砂 的 破 碎 和 透 筛 (筛 筒 分 为 三 级 "第 一 级 破 碎 "第 二 级 粗 筛 "第 三 级 精 细 筛 (筛 网 采 用 特 制 钢 丝 编 织 "不 仅 不 易 粘 砂 " 而且破碎分筛效果更好 ( 传动系统没有采用常用的摆 线针轮减速机及链轮传递动力 " 而用平行轴螺旋齿轮减速机直
"9; ) 的自动换刀装置称为快速自动换刀装置 % #
实现快速自动换刀的主要途径 ! "( 采用多主轴方式 主轴并排固定在主轴架上 <每根主轴由各自的电动机 直接驱动<简化了传动系统和主轴结构 <每根主轴安装 " 把 刀具 <由夹具快速位移完成换刀 <省去了复杂的换刀机构 % 如奥地利 =>?@1 公司生产的型号为 AB"AB6"ABA "ABCD
! (’ 多机械手方式 同样 " 刀库布置在主轴周围 & 但采用每把刀用 . 个机 械手的方式 4使换刀几乎没有时间损失 4并可以采用任意选 刀 的 方 式 & 如 德 国 56789: 公 司 生 产 的 型 号 为 ;<’-!%
! 3’ 采用 6!@ 空心短锥柄刀柄 快速自动换刀装置采用 6!@ 空心短锥柄刀柄是发展 的趋势 4因为 6!@ 刀柄质量轻 4拔插刀行程短 4自然可以加 快自动换刀装置的换刀速度 &
ABC"2; 的 加 工 中 心 " 这 种 机 床 就 备 有 一 排 主 轴 " 一 般 ,/ "E 个 " 换刀时 " 安装在夹具上的工件快速从一个轴移动到
另一个轴 <实现换刀并立即加工 <这个移动时间是 893 ) ! 此 为切屑对切屑换刀时间 ( " 这是目前切屑对切屑换刀时间 最短的机床 % ! ’( 在加工时间内换刀 当一个主轴进行加工时 <在另一个主轴上进行着刀具 交换<使实际换刀辅助时间减至最短或为 8% 这样 " 即使每 个主轴刀对刀的换刀时间为 ;& :9; )" 而切屑对切屑的换 刀时间可以是 893D)" 甚至为 8 )% 这种换刀方式的刀库和换 刀机械手可以是 " 套 或 ’ 套 < 如 ! 德 国 =%F*+G& HI))%IJ 公 司 生产的双主轴卧式加工中心 % 它有 ’ 个主轴 " " 套换刀装 置和 " 个刀库 % 当一个主轴加工时 " 另一个主轴和刀库进 行刀具交换 % 当需要换刀加工时 " 另一个已换好刀的主轴 移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度仅需 "D)% ! ,( 转塔方式 这种方式将刀库布置在主轴周围 " 刀库本身相当于机 械手 " 通过刀库拔插刀具并采用顺序换刀而使切屑对切屑 换刀时间较短 % 若要实现任意换刀 " 换刀时间会随所选刀 具在刀库位置的不同而有所不同 " 如选最远的刀 " 切屑对 切屑换刀时间较长 % 因此这种方式作为快速自动换刀装 置 " 一般只能采用顺序选刀的方式 % 如日本 K51= 公司生 产的型号为 K>,8LD@C5M@ 的加工中心 " 有立式可换位转 塔刀库 " 其刀对刀换刀时间为 "9; )" 切屑对切屑换刀时间 为 ’9’ )%
机械工程师
!""#$!!
加工中心快速自动换刀装置
刘瑞已
! 湖南工业职业技术学院 " 湖南 长沙 !"###$# 摘 要 $ 快速自动换刀装置的设计直接影响着高速加工中心的生产效率 " 文中介绍了 ! 种换刀时间的计量方法 " 阐述 了 " 种实现快速自动换刀的主要途径 % 关键词 $加工中心 & 自动换刀 & 装置 中图分类号 $%&’() 文献标识码 $* 文章编号 $"##+,+--’ +##! ( "",##.!,#+
作 者 简 介 $ 高 黎 明! ./0&1 ’ " 男 " 助 工 " 主要从事机械设计及机械制 造工作 & 收稿日期 $2’’(1 ’(1 2&
!"#$%&’’ 型八角破碎精细筛简图
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
快速换刀技术是减少加工辅助时间的重要手段"而且正 处于发展阶段 % 快速换刀新技术和新方法的不断出现和改 进 " 使高速加工中心的切削速度得到进一步提高% 因 此 " 机 床生产企业和机床的用户都在关注国内外高速加工中 心及其配置的快速自动换刀装置的发展情况%
对刀换刀时间这个指标 % 目前 " 一般认为 $ 切屑对切屑换刀 时间小于 3 ) 的自动换刀装置或者刀柄号为 567,8 时的刀 对刀换刀时间小于 89: )" 刀柄号为 56838 时刀对刀换刀时 间 小 于 " )" 刀 柄 号 为 568;8 时 的 刀 对 刀 换 刀 时 间 小 于
* !+
"00, "1"23)+4.
王西彬 "等. 超高切削技术及其新进展* /+ . 中国机械工程 "!$$$5
wenku.baidu.com""3"0$+"0(.
* #+ 艾 兴 . 高 速 切 削 技 术 的 研 究 与 应 用* 6 + . 全 国 生 产 工 程 第 八 届 学术大会论文集* 7 + . 北京 3 机械工业出版社 ""000.
高黎明
! 常州市通力机电制造有限公司 " 江苏 常州 !"#$$! # 摘 要 $引进国际最新破碎分筛工艺 "开发设计了一种新型破碎精细筛 " 该设备集破碎 % 粗筛 % 精细筛为一体 "适用于铸 造厂旧砂的净化与回收 & 关键词 $破碎 % 粗筛 % 精细筛 % 抛射 % 反弹 中图分类号 $&’()! 文献标识码 $* 文章编号 $"$$!+!### ! !$$( ’ ""+$$,)+$"
* 参考文献 +
* "+ 魏志强 " 等 . 高速加工机床及其关键技术* / + . 制造技术与机床 "
;<’-= 的加工中心 4其刀库布置在加工主轴的周围并可随
主轴一起移动 4并且每把刀具有 . 套机械手 & 其刀对刀换 刀时间仅需 ’>, ?" 而切屑对切屑换刀时间为 .>, ?& ! ,’ 通过凸轮联动驱动的换刀机械手 在实现设计需要的运动和位置时 " 凸轮机构不仅能准 确控制 " 且有良好的动态特性 & 所以通过凸轮联动驱动的 换刀机械手 " 可在高速条件下可靠地运转 " 因此 4刀对刀换 刀时间较短的自动换刀装置 " 一般都采用通过凸轮联动驱 动的换刀机械手 &
!"#$% 系列八角破碎精细筛是笔者采用国际最新破
碎分筛工艺 " 根据欧洲标准开发设计的一种新型破碎精细 筛 "!"#$%&’’ ! (’ )*+’ %!"#$%,’’ ! -’)*+’ 型 八 角 破 碎 精 细筛已经有客户预定并由我公司投入生产 & 该设备集破 碎 % 粗筛 % 精细筛为一体 " 集六角精细筛 % 滚筒破碎筛的作 用为一体 " 使旧砂进入设备后能得到充分的筛选 " 除去的 是真正的废料 " 有利于铸造厂旧砂的净化与回收 " 从而大
!
自动换刀装置换刀时间的计量方法 目前 " 换刀时间的计量方法主要有以下几种 ! ) "( 刀对刀换刀时间! #$$%& #$& #$$% ( " 指自动换刀装置
把要换的刀具开始从主轴拔下到将下一工步需要的刀具 完全插入主轴所需的时间 % ! ’( 位 置 对 位 置 换 刀 时 间! ($)*#*$+& #$& ($)*#*$+( " 指 机床的各坐标进入换刀位置那一刻到换完刀后 " 离开换刀 位置那一刻所需要的时间 % ! ,( 切削对切削换刀时间! -.#& #$& -.#( " 指从参考位 置移向换刀位置 " 换完刀后再回到参考位置所需的时间 % 对于正轴为垂直状态的加工中心/如立式加工中心等 0" 以 ! *" *# 坐标各自行程范围的中点作为参考位置 " 我们 称之为 !1*"1*#1% 对于 # 轴为水平状态的加工中心! 如卧 式加工中心等 ( " 参考位置 $! 轴的参考位置 !1 为 ! 行程 的 中 点 &" 轴 的 参 考 位 置 "1 在 " 行 程 最 低 位 置 向 上 "23 行程处 &# 轴参考位置 #1 在近主轴处的工作台边缘位置 % ! 3( 切屑对切屑换刀时间! -4*(& #$& -4*(( " 这种换刀 时间是指 ! *" *# 坐标从参考位置移向换刀位置 " 换完刀 后再回到参考位置的过程中主轴启动并达到最高转速所 需要的时间 % 切屑对切屑换刀时间比切削对切削换刀时间多考虑 了主轴启动性能对换刀时间的影响 % 若主轴启动性能比较 好 " 在各坐标从换刀位置换完刀后再回到参考位置的过程 中主轴就可以达到最高转速 " 则切屑对切屑换刀时间就与 切削对切削换刀时间相同 % 切屑对切屑换刀时间基本反映 了加工中心换刀所占用的辅助时间 %