第四章刀具自动化

第一节 自动化用刀具和辅具
▪ 一、加工刀具的选用 ▪ 1．自动化刀具的特点 ▪ 2．自动化刀具的类型及选用 ▪ 二、加工设备用辅具
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１．自动化刀具的特点
▪ 1)刀具的切削性能必须稳定可靠,应具有高的耐用度 和可靠性;
▪ 2)刀具应能可靠地断屑或卷屑; ▪ 3)刀具应具有较高的精度； ▪ 4)刀具结构应保证其能快速或自动更换和调整； ▪ 5)刀具应配有其工作状态的在线检测与报警装置； ▪ 6)应尽可能地采用标准化、系列化和通用化的刀具,
▪ 分离法是应用重力沉淀、惯性分离、磁性分离、涡
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1．带刮板式排屑装置的处理装置
适用于用切削液冲洗切屑
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2．负压式纸带过滤装置
2021/2/2不1 需用专门的真空泵就能自然形成负压,是一种较好的切32 削液过滤净化装置。
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二、加工设备用辅具
▪ 自动化加工设备的辅具主要有 ▪ 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)
▪ 主要由刀具的柄部(刀柄)、接杆(接柄)和夹头等部分 组成 ,
▪ 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 ．
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▪ 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。
三、刀具管理系统
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回转刀架
▪ 常用于数控车床,可用转塔头各刀座来安装或 夹持各种不同用途的刀具,通过转塔头的旋转 分度来实现机床的自动换刀动作。
▪ 它的形式一般有立轴式和卧轴式。
▪ 立轴式一般为四方或六方刀架，分别可安装四 把或六把刀具;
▪ 卧轴式通常为圆盘式回转刀架，可安装的刀具 数量较多，故使用较多。
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加工螺纹孔的组合刀具
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铣螺纹——镗孔组合刀具
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可径向走刀的组合刀具
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Hale Waihona Puke Baidu
刀体标准的组合刀具
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一般选用原则如下:
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)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。 4)应尽量采用各种高效刀具，
第三节 换刀自动化装置
Automatic Tool Changer,简称ATC
一、换刀装置的类型和特点 常用的自动换刀装置有如下几种形式: 1．回转刀架 2．主轴与刀库合为一体的自动换刀装置 3. 主轴与刀库分离的自动换刀装置
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、识刀装置等几个部分组成。
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1．带式排屑装置
铸铁工件上进行孔加工工序,输送切屑量不宜大于25m3／h, 不202适1/2宜/21加工钢件或铣削铸铁工件，同时也不宜在采用切削液的条件下使用。25
2．刮板式排屑装置
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不适用于运送加工钢件时获得的带状切屑 。 26
3．螺旋排屑装置
可用于各种切屑,特别适用于钢屑,输送切屑量小于8m／h。
以便于刀具的自动化管理
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2．自动化刀具的类型及选用
通常分为: 标准刀具、专用刀具 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。 模块化的结构有可能使各种带柄的昂贵的专用刀具、消振接头组成不同的专用刀具,用在不
同的机床上
自动化刀具常用的种类有:可转位车刀、高速钢麻花钻、机夹扁钻、扩孔钻、铰刀、镗
▪ 回转刀架定位可靠、重复定位精度高、分度准
确、转位速度快、夹紧刚性好，能保证数控车
床的高精度和高效率。
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回转刀架
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链钣式除屑输送机
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刮板式排屑装置
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切削液的处理
▪ 一方面可采用干切削或准干切削 ▪ 另一方面要加强对它的净化处理
▪ 切削液的净化处理就是将它在工作中带人的碎屑、 砂轮粉末等杂质及时清除。
▪ 常用的方法有过滤法和分离法。
▪ 过滤法是使用多孔材料制成过滤器,以除去在工作中 切削液产生的杂质。
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镗铣类数控机床工具系统
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弹簧夹头刀杆
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三面刃铣刀刀柄
可转位面铣刀刀柄
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快换工具系统
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双头微调镗杆
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第二节 排屑自动化
▪ 一、切屑形成原理 ▪ 二、排屑装置类型 ▪ 1．带式排屑装置 ▪ 2．刮板式排屑装置 ▪ 3．螺旋排屑装置 ▪ 三、切屑及切削液处理装置 ▪ 1．带刮板式排屑装置的处理装置 ▪ 2．负压式纸带过滤装置
刀202、1/立2/2铣1 刀、面铣刀、丝锥和各种复合刀具等
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模块化组合刀具
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加工连杆孔组合刀具
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刀片 位置 可调 组合 刀具
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扩—铣组合刀具
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多工序 PCD组 合刀具
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一、切屑形成原理
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二、排屑装置类型
切屑排除问题
1.切屑从加工空间
取决于切屑的形状、工件的安装方法、工件的材质、加 工工艺方法、机床类型及其附属装置的布局。
2.夹具底座的排除
采取一定的措施可将切屑从夹具底座中排出
3.对自动线把各台机床的切屑集中排除 一般设置在机床底座下的地沟中 。