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汉工机械加工中心的换刀装置

Aimach 刀库 HG 机床

HG加工中心数控换刀装置

数控换刀装置无需人工更换刀具,从而提高了数控制造过程的效率。

数控刀具更换器是一种可在刀库中存储不同刀具的设备,并可借助简短的 G 代码自动更换刀具。它无需为多项任务手动更换刀具,从而缩短了加工周期。

什么是数控换刀装置?

数控换刀装置允许数控机床在一次运行中执行不同的加工操作,而无需停止机器来手动更换不同操作的切削刀具。

因此,它提高了流程的生产率,并消除了可能影响加工质量的人为错误,例如刀具安装未对准。

除了提高整体生产效率外,该设备还提高了其工具承载能力,以执行需要不同工具的更复杂的操作。

一般来说,数控换刀系统由以下部分组成。

部分

功能

刀库

用于多种工具的可转位存储单元。

刀架

用于固定不同类型的工具。

自动换刀装置

根据 CNC 程序,从连接到机床主轴的刀柄上取下当前刀具,并用新刀具更换。

工具及其系统的编码环

用于根据程序识别准确的工具。

ATC 根据 CNC 程序自动从刀库中拾取刀具,并将所需刀具(安装在统一刀柄中)插入正在操作的 CNC 机床的卡盘或刀架中。

不同的刀柄适合夹持不同类型的刀具,用于各种加工,如面铣、周边铣、螺纹铣、钻孔、铰孔、攻丝、车削、镗孔等。

支架类型

目的

心轴型刀柄

用于固定面铣和端铣所需的心轴型刀具。

正向锁定支架

用于夹持带柄铣刀

直柄筒夹刀柄

用于夹持钻孔、铰孔和镗孔工具。

压缩和拉伸夹头支架

用于固定攻丝工具。

操作完成后,刀具根据 CNC 程序返回刀库或更换。

数控换刀装置的类型

数控换刀装置根据刀库布置和刀具数量可分为五种类型。

类型

刀具夹持能力

带夹臂的 ATC 系统

最多 32 个工具

带有转鼓的 ATC 系统。

最多 30 个工具

带有链式刀库的 ATC 系统

最少 32 个,可容纳 100 多个工具。

带圆盘刀库的 ATC 系统

最少 32 个、最多 64 个工具

带炮塔头的 ATC 系统

最多 8 个工具。

用于 HG 的带旋转鼓(鼓式刀库)的 ATC 系统 加工中心

Aimach 刀库 HG 机床

这种类型的 ATC 使用放置在旋转滚筒外围的刀库中的 30 个刀具(最多)进行操作。

该系统由一个基于凸轮的变速箱组成,负责使用滚子齿轮和槽板凸轮更换工具。

由于其单位长度较短且结构简单,基于转鼓的ATC系统具有更快的运行时间、更高的效率并且具有成本效益。

因此,鼓式刀库最适合需要高生产率的工业应用。

使用数控换刀装置的优点

提高数控机床的生产率

自动更换工具消除了手动工具所需的时间,从而缩短了循环时间,从而提高了机器的生产率。

因此,推荐将数控换刀装置用于高生产率带来高利润的工业应用。

降低劳动力成本

使用数控换刀装置,机器可以自动执行多种功能,从而无需操作员进行换刀。

这降低了劳动力成本,同时还通过减少人为错误引起的事故来提高车间安全性。

增加机器的刀具存储容量

根据ATC的类型,刀库可存放8把至100把刀具。

这种布置允许机器执行复杂且复杂的操作,而无需频繁的人工输入。

更好的工艺重复性和产品质量

安装 ATC 消除了操作员在过程中的干预,从而减少了人为错误并提高了过程的可重复性。

上述因素提高了通过该过程获得的最终产品的质量。

尺寸范围广

ATC 有多种尺寸和类型可供选择,您可以根据自己的要求进行选择。

使数控换刀装置适合几乎任何规模的业务应用。

更好的工人安全

结合 ATC 允许 CNC 操作员和 CNC 机械师监督流程而不是直接参与,从而提高他们的安全性。

一般来说,CNC 机械师负责流程的初始设置,而 CNC 操作员则确保相应地遵循流程。

数控换刀装置如何工作?

CNC 换刀装置的工作原理 1 HG Machinetools

数控换刀装置的基本工作原理可以通过基于手臂的系统来解释。

通过程序获取换刀指令后,待换刀将移动到一个固定位置,称为“换刀位置”。

ATC 臂在刀塔和刀库之间旋转,从换刀位置拾取刀具。

手臂两侧的夹具可以旋转 90°,从而将刀具输送到刀塔正面。

其中一个夹具负责从刀塔中拾取旧刀具,而另一个夹具则从刀库中拾取新指令的刀具。

随后,手臂旋转 180° 并将工具放置在各自的位置。

臂和主轴的相对运动也可以有多种变化。

例如,在套筒式主轴的情况下,主轴朝臂式夹具移动以接受或更换刀具。

而对于常规主轴,手臂本身会进行进出运动以插入或拔出工具。

然而,在链式ATC中,刀具要么被物理编码,要么在装有刀具的刀库中被编码。

根据提供给 CNC 控制器的程序,链条驱动电机顺时针或逆时针旋转,将工具定位在所需位置。

换刀装置的增加增加了 CNC 编程的难度,因为它需要额外的换刀代码。

T 代码通常用于刀具选择。例如程序中T26表示选择刀具号26。

程序中的M06指令指示ATC换刀,需要在T指令之前执行。

操作 ATC 时要考虑的事项。

刀具长度

刀具长度对于ATC的安全运行起着重要作用。

当使用大于标准允许长度的刀具时,建议监控 Z 轴间隙,因为刀具和待加工零件之间的接触可能会损坏夹具。

如果工具在操作过程中受到阻碍,建议立即启动紧急停止装置,以防止造成致命损坏。

工具重量

在 ATC 中,最大允许刀具重量包括刀柄、夹头及其所有零件的重量。

工具的单独重量始终小于允许的重量。

如果超过允许的重量,换刀装置可能无法预测预定义的加工中心,从而导致加工不准确。