加工中心圓盤(pán)式刀庫(kù)是怎么工作的？

加工中心刀庫(kù)一般分為三種，斗笠式刀庫(kù)，圓盤(pán)式刀庫(kù)，鏈條式刀庫(kù)。而一般的加工中心最常用的形式是圓盤(pán)式刀庫(kù)和機(jī)械手換刀刀庫(kù)。

一、圓盤(pán)式刀庫(kù)特點(diǎn)

圓盤(pán)式刀庫(kù)應(yīng)該稱(chēng)之為固定地址換刀刀庫(kù)，即每個(gè)刀位上都有編號(hào)，一般從1編到12、18、20、24等，即為刀號(hào)地址。操作者把一把刀具安裝進(jìn)某一刀位后，不管該刀具更換多少次，總是在該刀位內(nèi)。

1.制造成本低。主要部件是刀庫(kù)體及分度盤(pán)，只要這兩樣零件加工精度得到保證即可，運(yùn)動(dòng)部件中刀庫(kù)的分度使用的是非常經(jīng)典的“馬氏機(jī)構(gòu)”，前后、上下運(yùn)動(dòng)主要選用氣缸。裝配調(diào)整比較方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。一般機(jī)床制造廠家都能自制。

2.刀號(hào)的計(jì)數(shù)原理。一般在換刀位安裝一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，1號(hào)刀位上安裝擋板。每次機(jī)床開(kāi)機(jī)后刀庫(kù)必須“回零”，刀庫(kù)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，只要擋板靠近（距離為0.3mm左右）無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)就默認(rèn)為1號(hào)刀。并以此為計(jì)數(shù)基準(zhǔn)，“馬氏機(jī)構(gòu)”轉(zhuǎn)過(guò)幾次，當(dāng)前就是幾號(hào)刀。只要機(jī)床不關(guān)機(jī)，當(dāng)前刀號(hào)就被記憶。刀具更換時(shí)，一般按最近距離旋轉(zhuǎn)原則，刀號(hào)編號(hào)按逆時(shí)針?lè)较?，如果刀?kù)數(shù)量是18，當(dāng)前刀號(hào)位8，要換6號(hào)刀，按最近距離換刀原則，刀庫(kù)是逆時(shí)針轉(zhuǎn)。如要換10號(hào)刀，刀庫(kù)是順時(shí)針轉(zhuǎn)。機(jī)床關(guān)機(jī)后刀具記憶清零。

3.固定地址換刀刀庫(kù)換刀時(shí)間比較長(zhǎng)國(guó)內(nèi)的機(jī)床一般要8秒以上（從一次切削到另一次切削）。

4.圓盤(pán)式刀庫(kù)的總刀具數(shù)量受限制，不宜過(guò)多，一般40#刀柄的不超過(guò)24把，50#的不超過(guò)20把，大型龍門(mén)機(jī)床也有把圓盤(pán)轉(zhuǎn)變?yōu)殒準(zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，刀具數(shù)量多達(dá)60把。

圓盤(pán)式刀庫(kù)

二、機(jī)械手刀庫(kù)特點(diǎn)

機(jī)械手刀庫(kù)換刀是隨機(jī)地址換刀。每個(gè)刀套上無(wú)編號(hào)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是換刀迅速、可靠。

1.制造成本高。刀庫(kù)有一個(gè)個(gè)刀套鏈?zhǔn)浇M合起來(lái)，機(jī)械手換刀的動(dòng)作有凸輪機(jī)構(gòu)控制，零件的加工比較復(fù)雜。裝配調(diào)試也比較復(fù)雜，一般由專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)，機(jī)床制造商一般不自制。

2.刀號(hào)的計(jì)數(shù)原理。與固定地址選刀一樣，它也有基準(zhǔn)刀號(hào)：1號(hào)刀。但我們只能理解為1號(hào)刀套，而不是零件程序中的1號(hào)刀：T1。系統(tǒng)中有一張刀具表。它有兩欄。一欄是刀套號(hào)，一欄是對(duì)應(yīng)刀套號(hào)的當(dāng)前程序刀號(hào)。假如我們編一個(gè)三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1號(hào)刀套裝T1（1號(hào)刀），2號(hào)刀套裝T2，3號(hào)刀套裝T3，我們知道當(dāng)主軸上T1在加工時(shí)，T2刀即準(zhǔn)備好，換刀后，T1換進(jìn)2號(hào)刀套，同理，在T3加工時(shí)，T2就裝在3號(hào)刀套里。一個(gè)循環(huán)后，前一把刀具就安裝到后一把刀具的刀套里。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀套號(hào)及刀具號(hào)的記憶是永久的，關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)刀庫(kù)不用“回零”即可恢復(fù)關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。如果“回零”，那必須在刀具表中修改刀套號(hào)中相對(duì)應(yīng)的刀具號(hào)。

3.機(jī)械手刀庫(kù)換刀時(shí)間一般為4秒（從一次切削到另一次切削）。

4.刀具數(shù)量一般比圓盤(pán)刀庫(kù)多，常規(guī)有18、20、30、40、60等。

5.刀庫(kù)的凸輪箱要定期更換起潤(rùn)滑、冷卻作用的齒輪油。

機(jī)械手換刀

三、如何去選擇兩者

這兩種刀庫(kù)形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，選用的時(shí)候需要結(jié)合實(shí)際，其中最主要的是價(jià)格和加工哪種類(lèi)型的零件。以40#刀庫(kù)20把刀為例。圓盤(pán)式刀庫(kù)價(jià)格約為3.5萬(wàn)，機(jī)械手刀庫(kù)為6.5萬(wàn)。一般單件小批量生產(chǎn)用圓盤(pán)式刀庫(kù)為好，大批量生產(chǎn)用機(jī)械手刀庫(kù)。另外大家也知道機(jī)械手刀庫(kù)可靠性比圓盤(pán)式刀庫(kù)高，但圓盤(pán)式刀庫(kù)維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單方便。

四、刀庫(kù)的故障情況

圓盤(pán)式刀庫(kù)的故障概率比機(jī)械手刀庫(kù)高，易損件主要是“馬式機(jī)構(gòu)”中撥叉上的滾針軸承損壞，如果刀庫(kù)長(zhǎng)時(shí)間滿載或者偏重運(yùn)行。那導(dǎo)軌副會(huì)磨損、圓盤(pán)中心的軸承也會(huì)磨損。但是更換都是比較方便的。

機(jī)械手刀庫(kù)主要是靠凸輪機(jī)構(gòu)完成換刀動(dòng)作的，簡(jiǎn)單、可靠。平時(shí)只要按時(shí)更換凸輪箱里的油即可。使用壽命長(zhǎng)。如果凸輪槽磨損到一定程度后不更換，刀庫(kù)就不能用了。

刀庫(kù)實(shí)現(xiàn)的功能

1：刀庫(kù)的旋轉(zhuǎn)

⑴、自動(dòng)方式：回刀到位，機(jī)械手臂回到原點(diǎn)，拉刀到位才能實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)的旋轉(zhuǎn)。

⑵、MDI方式：刀庫(kù)可以任意位置旋轉(zhuǎn)。

以上兩種方式下，主軸刀號(hào)與換刀目標(biāo)刀號(hào)一致時(shí)，不會(huì)輸出刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)。

⑶、在回刀位值通過(guò)面板上的換刀鍵，刀庫(kù)可以回零，既是回1號(hào)刀。

2：松拉刀

⑴、自動(dòng)方式和MDI方式：在主軸未旋轉(zhuǎn)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)任何位置的松刀和拉刀。通過(guò)M83指令實(shí)現(xiàn)松刀；通過(guò)M84指令實(shí)現(xiàn)拉刀。

⑵、手動(dòng)方式：由一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)主軸松拉刀的控制。

由非手動(dòng)方式轉(zhuǎn)為手動(dòng)方式時(shí)，不論以前手動(dòng)方式下，主軸是松刀還是拉刀狀態(tài)，都會(huì)輸出拉刀信號(hào)。由手動(dòng)方式轉(zhuǎn)為其它方式時(shí)，會(huì)保持其它方式的上一次狀態(tài)。

3：掉電保持功能

⑵   正常開(kāi)關(guān)機(jī)：上電后，回機(jī)床零點(diǎn)后，可以直接使用，能正常換刀。且不出現(xiàn)任何報(bào)警。

⑵、非正常斷電：換刀中機(jī)械手臂已經(jīng)交換完刀具后突然斷電，再次重新上電，將換刀機(jī)構(gòu)復(fù)原位，下次可以正常換刀。如果還沒(méi)有執(zhí)行到機(jī)械手臂交換完刀具就突然斷電，再次重新上電，將換刀機(jī)構(gòu)復(fù)原位，需要設(shè)定當(dāng)前主軸刀具號(hào)和目標(biāo)刀套號(hào)內(nèi)的刀具號(hào)。
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