1.换刀装置 换刀装置由机械手、刀库、主轴定向机构和主轴换拉刀机构组成。在有些加工中心的换刀装置上只有刀库和主轴换刀机构,省去了机械手。机械手作为刀库与主轴之间取刀、放刀的装置,起着传递传动。在没有机械手的加工中心上,是由刀库和主轴的相互配合完成换刀动作的。
刀库的形式一般有鼓轮式(或称斗笠式)、链式和箱体式等几种,也是目前加工中心上常用的几种形式。
上的拉刀机构常常采用蝶形弹簧和液压缸配合使用。拉刀时液压是处于卸压状态,完全靠若干蝶形的自然放松将主轴上的刀具拉紧。松刀时靠液压缸的动作来客服蝶形弹簧的压力来放松刀具。
手、刀库、主轴定向机构和主轴换刀机构在逻辑上配合完成换刀动作。机械手在刀库上准确选刀,往往采取刀具编码方式、刀编码方式和计算机记忆方式。
编码方式是在刀套的锥柄上有对应的两个平面。在两个平面上分别有五个螺钉孔(根据刀库容量确定螺钉孔的数量)对这些螺钉孔进行编码,一般采用“8.4.2.1.”的编码方式。当落定孔上有装有螺钉时,高出的螺母就会与无触点开关发生感应信号:当落定孔在没有螺钉时,就没有感应信号,以此来达到选刀的目的。显然,这种方式可以将道具在刀库刀座上摆放到任意位置,这种形式也有采用在锥柄的尾部与拉钉组合装有编码环来达到同样的目的。
而刀座编码方式将是感应块安装在刀座上,凸出的感应块应将与无触点开关发出感应地记忆在计算机的存储器内,这样,无论刀具在刀库内转到任何位置,计算机都记忆着,达到选刀的目的。
2.刀塔 刀塔(又称刀架)是数控车床或撤销中心上的重要部件。是在车削过程中,为满足车削工艺的需要进行自动换刀的装置。在车削中心的刀塔上还可安装若干个动力装置,以便在车削的同时,又可完成铣削和钻削工序。常用的刀塔可分为6工位、8工位、12工位等形式。
刀塔的转位为机械传动,端齿盘定位。刀塔电动机工作经齿轮或同步同齿型带传动蜗杆副工作,并与其他部件配合来完成刀塔的转位、定位和锁紧。刀位由编码器识别,并可顺时针和逆时针旋转,就近选择刀位。刀塔上的动力刀具是由交流伺服电动机进行驱动的。他通过同步齿形带、传动轴、齿轮、离合器等将动力刀传递到动力刀架,再通过刀夹内部的齿轮传动、刀具可旋转,实现动力刀具的主动切削。