刀具自动化
自动化制造系统-刀具自动化
适合于高硬度材料的去毛刺。
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4、电化学法
由于加工设备中的切屑和冷却液是混合在一起的，而且一般都是利用冷却液的大流量冲刷将切屑带出加工区域，所以切屑和冷却液的处理往往一起考虑。
许多AMS有切屑排除、集中运输和切削液集中供给及处理系统。
切屑的处理包括三个方面的内容： 把切屑从加工区域清除出去； 把切屑输送到系统以外； 把切屑从冷却液中分离出去。
刀具自动化
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第一节 自动化刀具的内容
自动化刀具由刀具组装预调站、刀具进出站、刀具输 送装置和刀具库组成。
自动化刀具的组成
刀具室工作包括刀具组装和刀具预调，这些工作主要
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由人来完成，负责对用过的刀具进行重磨，对废弃的刀具
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进行处理，对新刀具进行刀具与刀柄组装、编码和登记
交换。
中央刀具库：
中央刀库是整个系统刀具的存储区，一般刀具容量比
较大，采用链式刀库、鼓式刀库、排架式刀库等等，这些
刀库的容量都很大。
第四节 刀具的存储及刀具库
中央刀库一般自带换刀机械手，可使运输装置上 的刀具与刀库刀具进行自动交换。
链式中央刀库由链条连接各个刀位上的刀座夹，
由链轮带动链条转动，实现刀座换位来选刀换刀。
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过去的刀具编码采用在刀柄上安装编码环，使刀柄结构复杂，而且编码数据不能太多。随着条形码技术的应用，使复杂的刀具编码得以实现。
接触式编码刀柄
刀具经过装配、预调和编码后，首先放到刀具进出站的刀具托架上，托架上装有刀具识别装置，可对刀具进行“有无刀具”和“刀具进出”的识别。
自动化加工过程中的刀具寿命管理规范
自动化加工过程中的刀具寿命管理规范内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.一、刀具寿命分析自动化加工初始阶段，我们并不清楚每把刀具的正常寿命，此时就需要进行刀具耐用度试验，通过试验得到每把刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止加工出的零件数（或加工时间），通过对刀仪我们也可以得到刀具的磨损量，下表是通过试验得到某工序中四把刀具的寿命及磨损量：图1 对刀仪测量刀具磨损量二、刀具成组管理自动化加工需要连续进行，所以刀具寿命必须匹配，这样才不会因为某一把刀具寿命到期而迫使加工中断。
单独的刀具无法做到寿命匹配，此时就需要进行刀具成组管理，保证各组刀具的寿命尽可能匹配。
下表是经过计算后该工序4个刀组的相关情况：这样，¢10平底刀需要备3把刀，¢8牛鼻刀需要备6把刀，SR4球头刀需要备2把刀，¢6钻头需要备1把刀，这样各个刀组均能加工96个零件，刀具组寿命匹配。
三、刀具寿命管理刀具磨损形式分为正常磨损和非正常磨损两大类。
正常磨损是指刀具在无偶然因素的情况下正常切削过程中逐渐产生的磨损；非正常磨损是指刀具在偶然因素，如材料中的硬质点、外界的振动等导致刀具的崩刃、卷刃或断裂等损坏。
完整的刀具寿命管理必须对两种磨损情况都进行管控。
1正常磨损刀具寿命管理刀具正常加工时，我们可以利用精雕数控系统自带的刀具寿命管理进行刀具管控，统计刀具在加工中使用的次数，如果使用次数等于前期刀具寿命试验的次数，则刀具寿命到期，系统自动选择刀组中另一把刀，直到刀组内所有刀具寿命到期才进行报警，以此来进行刀具寿命管理。
2非正常磨损刀具寿命管理实际的自动化加工过程中，刀具不可能全是正常磨损，也会出现崩刃或断裂等情况，此时数控系统自带的刀具寿命管理就不能满足管控要求，需要配合对刀仪进行管控。
刀具库的发展趋势
刀具库的发展趋势
刀具库的发展趋势可以归纳为以下几个方面：
1. 自动化和智能化：随着科技的不断进步，刀具库将越来越智能化和自动化。
通过采用机器人、自动摆放系统和智能管理软件，刀具库可以实现自动化的刀具的存放、检索、更换和管理。
这样可以节省人工成本，提高工作效率和生产效率。
2. 数据化管理：刀具库将趋向于数据化管理。
通过采集刀具使用的数据，可以实时监控刀具的磨损情况和寿命，及时预警刀具的更换。
同时，也可以分析和优化刀具的使用和维护策略，提高刀具的利用率和寿命。
3. 精确度和稳定性：随着工艺的不断提高和工件材料的创新，对刀具的精度和稳定性要求越来越高。
因此，刀具库也需要不断提升其精确度和稳定性，确保刀具的质量和效果。
4. 绿色环保：在刀具库的设计和运行中，也越来越注重环保和能源节约。
例如，采用节能的照明系统、高效的空调系统和循环利用的冷却液系统等，减少对环境的影响。
5. 多功能和高效互联：刀具库不仅可以存放刀具，还可以用于存放其他工具和配件。
此外，刀具库也将与其他工厂的设备和系统进行互联，实现信息共享和协同工作，进一步提高生产效率和工作效率。
总的来说，刀具库的发展趋势是向着自动化、智能化、数据化、精确度和稳定性提高、绿色环保和高效互联的方向发展。
通过不断创新和技术进步，刀具库将为制造业提供更加高效、可靠和可持续的刀具管理解决方案。
数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法
数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法随着数控技术的发展，数控机床已经广泛应用于各个行业的生产加工中。
而数控机床的刀具作为加工的关键工具，其磨损情况的监测和及时更换对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
因此，研究数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法成为了一个热门的研究课题。
数控机床刀具磨损的自动化监测方法主要包括传感器监测和数据处理两个关键环节。
其中传感器监测是实时采集刀具磨损情况的重要手段，常用的传感器有振动传感器、声学传感器、力传感器等。
这些传感器可以通过监测刀具的振动、声音和切削力等参数，准确判断刀具的磨损程度。
而数据处理则是将传感器采集到的原始数据进行处理和分析，通过算法和模型建立磨损预测模型，及时准确地判断刀具是否需要更换。
在传感器监测方面，振动传感器是一种常用的监测手段。
通过监测刀具振动的频率、振幅和相位，可以较为准确地判断刀具的磨损情况。
同时，振动传感器的响应速度快，可以实时监测刀具状态，及时发现问题并采取相应的措施。
此外，声学传感器也可以用于监测刀具的磨损情况。
刀具在磨削过程中会产生不同的声音特征，通过对刀具声音信号的分析可以判断刀具是否需要更换。
力传感器则是通过测量切削力的大小和变化情况来判断刀具磨损程度，这种传感器的优点是测量精度高，但需要考虑刀具刚性对测量结果的影响。
数据处理是数控机床刀具磨损自动化监测的另一个重要环节。
通过对传感器采集到的数据进行处理和分析，可以建立数学模型来预测刀具磨损情况，从而实现对刀具的自动检测和更换。
常用的数据处理方法有统计分析、模式识别和机器学习等。
统计分析方法主要基于大量刀具磨损数据的统计规律，通过计算刀具寿命曲线和磨损速率来预测刀具寿命。
模式识别方法则是通过对刀具磨损特征的提取和模式匹配来判断刀具的磨损情况。
机器学习方法则是通过训练样本的学习和模型的建立，自动地进行判断和分类。
除了监测刀具的磨损情况，及时更换刀具也是保证加工质量和提高生产效率的关键。
自动化制造系统复习题库及答案一
自动化制造系统复习题库及答案一、名词解释由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。
系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统参量的控制系统。
3.顺序控制按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。
是一种最有效模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。
在计算机统一控制下，有自动装卸与运输系统将假设干台数控机床或加工中心连接起来构成的一种适合多品种，中小批量生产的先进制造系统。
对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统，主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。
系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力，及转产能力。
如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验，自行改变和完善控制规律，使控制效果愈来愈好，这样的控制系统即为自学习控制系统。
9. AGV一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。
指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式11. 自动化制造系统在较少人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件并组装成产品，在加工过程和装配过程中实现工艺过程自动化。
如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制，那么这种控制称之为程序控制。
利用各种自动化检测装置，自动检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。
系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式指产品和零件在保证使用的前提下，力求能够采用生产率高，劳动量小，材料消耗少和生产本钱低的方法制造处理。
二、单项选择题1.FMS中，完成制造任务的执行系统为( )。
B.物流系统C.控制系统D.管理系统2.以小型旋转体零件为加工对象自动线，常采用的工件输送装置为( )。
A.机器人B.输送机 D.运输小车3.刚性自动生产线上，被加工零件顺序地通过各个工作位置，要按照一定的( )。
A .生产节拍 B. 工序时间C. 加工时间D. 辅助时间4.把机床按工艺顺序依次排列，用自动运输装置及其他辅助装置连接起来，用控制系统将各局部的动作联系起来，按规定的程序自动进行工作的这种机床系统为( )。
金属切削原理与刀具 课题43 自动化刀具
课题四十三 自动化刀具
自动化刀具的类型及选用
可径向走刀的组合刀具
课题四十三 自动化刀具
自动化刀具的类型及选用
刀体标准的组合刀具
课题四十三 自动化刀具
选用原则
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
金属切削原理 与刀具
自动化刀具
自动化刀具的特点
课题四十三 自动化刀具
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，以便于刀具的自
课题四十三 自动化刀具
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、镗刀、立铣刀、面铣 刀、丝锥和各种复合刀具等。
自动化刀具的类型及选用
模块化组合刀具 组成 由钻头、倒角刀和刀体模块组成。
课题四十三 自动化刀具
自动化刀具的类型及ຫໍສະໝຸດ 用加工连杆孔组合刀具课题四十三 自动化刀具
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。
课题四十三 自动化刀具
知识小结
课题四十三 自动化刀具
1. 自动化刀具介绍 2. 自动化刀具选用原则
谢谢观看
THANKS
自动化刀具的类型及选用
刀片位置可调组合刀具
课题四十三 自动化刀具
自动化刀具的类型及选用
扩—铣组合刀具
刀具自动化管理系统的设计与实现
工 ｌ ｌ 物 Ｉ 程 Ｎ管 理 Ｄ Ｉ ＡＧＥＭＥ ＮＴ Ｌ Ｇ Ｔ Ｃ ＮＧ ＥＥＲ Ｇ ＡＮ ＭＡＮ Ｏ ｌ ｌ Ｓ Ｅ Ｎ Ｓ
…～… 经济 与管理
ｄ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ｎ １ ７ — ９ ３ ２ １ ． ３ ０ ４ ｏｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ６ ４ ４ ９ ． ０ ０ ． ５ １
具 管理 软件 的设 计 ，并 对设 计过 程 中所遇 到 的 问题进 行 解 决 ，使 客 户的刀 具 管理 更加 信 息化 、规 范化 和 明 了化 。
【 关键 词 】 自动货 柜 ；刀 具 管理 ；刀 具 自动化 管理 系统
【 图分 类号 】Ｔ２ 中 Ｐ３
【 献标 识码 】 Ｂ 文
【 ｙｗｏ ｄ ］ａ ｔｍａｅ ｒｅ ｏ ｓ；ｏ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔｔｅａ ｔ ｏ ｎ ｇ ｍｅ ｔｙ ｔｍ Ｋｅ ｒ ｓ ｕｏ ｔｄｗａ ｈ ｕ ｅ ｔｏ ａ ｅ ｎ；ｈ ｕｏｔ ｌ ｍａ ｏ ｍａ ａ ｅ ｎ ｓｅ ｓ
１ 前言
刀 具 自动 化立 体库 具有 占地 面 积小 、空 间利 用率 高 等显 著 优 点 ，通 过 计算 机 控制 系 统 ，能 够实 现 物 品的 自动存 储及
ａ ｔ ｏ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｙ ｔｍ ｎ ｏｖ ｓｔ ｅｐ ｏ ｌｍｓｄ ｒ ｇ ｔ ｅｄ ｓｇ ｒ ｃ ｓ ． ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｅａ ｔ ｍａｅ ｒ ｈ ｕ ｅ ｕ ｏｔ ｏ ｍａ ａ ｅ ｎ ｓ ｓ ｅ ａ ｄｓ ｌｅ ｒ ｂ ｅ ｕ ｉ ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｃｏ ｉ ｅ ｔ ｔ ｕ ｏ ｔｄ ｗａｅ ｏ ｓ ， ｈ ｎ ｈ ｈ ｈ
存取 、 刀具 准备 时 间和利 用率 的问题 。
UG编程中的自动化刀具路径生成技巧介绍
UG编程中的自动化刀具路径生成技巧介绍自动化刀具路径生成是现代数控编程中的关键技术之一。
UG软件作为一款功能强大的CAD/CAM软件，具备高度的自动化刀具路径生成功能，为数控加工提供了便利。
本文将介绍UG编程中的一些自动化刀具路径生成的技巧，帮助读者更好地应用UG软件进行刀具路径生成。
一、刀具路径生成的基础概念在了解UG编程中的自动化刀具路径生成技巧之前，首先需要了解一些基础概念。
刀具路径生成是指根据加工零件的形状和加工要求，自动创建合理的刀具路径，使刀具能够按照预定的轨迹进行加工。
刀具路径生成的目标是提高加工效率、保证加工质量和节省加工成本。
二、自动化刀具路径生成技巧1. 使用合适的刀具尺寸和类型选择合适的刀具尺寸和类型是自动化刀具路径生成的第一步，影响着后续的刀具路径生成和加工效果。
根据加工零件的形状、材料以及加工要求，选择合适的刀具尺寸和类型，能够减少切削力、降低刀具磨损，提高加工效率和质量。
2. 合理设置切削参数切削参数的设置对于刀具路径生成和加工效果至关重要。
合理设置切削速度、进给速度、切削深度等参数，能够避免刀具过热、过载和振动等问题，提高切削效果和刀具寿命。
3. 使用合适的切削方式不同的加工任务需要采用不同的切削方式。
根据加工零件的形状和材料特性，选择合适的切削方式，包括立铣、侧铣、面铣等，能够更好地适应加工需求，并提高加工效率和表面质量。
4. 合理划分刀具路径将加工零件划分为不同的区域，并合理划分刀具路径，可以提高加工效率和质量。
根据零件的几何特征和加工要求，将加工刀具路径分为粗加工、精加工和清角等不同的阶段，并合理安排刀具路径的顺序和方向。
5. 设定合理的过切量和过切角过切量和过切角是自动化刀具路径生成中的重要参数，对于加工效果和刀具磨损有较大影响。
合理设定过切量和过切角，能够减少切削载荷和刀具振动，提高加工质量和刀具寿命。
6. 使用自动化刀具选用功能UG软件提供了自动化刀具选用功能，能够根据加工要求自动选择合适的刀具。
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----更换主轴换刀 特点：
刀库与主轴合为一体，机床结构较为简单， 且由于省去了刀具在刀库与主轴间的交换 等一系列复杂的操作过程，从而缩短了换 刀时间，并提高了换刀的可靠性。
3.主轴与刀库分离的自动换刀装置 ----带刀库的自动换刀装置
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。
以便于刀具的自动化管理
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、 镗刀、立铣刀、面铣刀、丝锥和各种复合刀具等
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。
三、刀具管理系统
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；
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
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，
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。
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。
回转刀架
主轴与刀库合为一体的自动换刀装置
若干根主轴(一般为6-12根)安装在 一个可以转动的转塔头上，每根主 轴对应装有一把可旋转的刀具。
模块化组合刀具
由钻头、倒角刀和刀体模块组成。
加工连杆孔组合刀具
刀片 位置 可调 组合 刀具
扩—铣组合刀具
多工序 PCD组 合刀具
加工螺纹孔的组合刀具
铣螺纹——镗孔组合刀具
可径向走刀的组合刀具
刀体标准的组合刀具
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，
镗铣类数控机床工具系统
/cp.php?catid=52&nowmenuid=337&cpath=0052:
弹簧夹头刀杆
三面刃铣刀刀柄 可转位面铣刀刀柄
快换工具系统
双头微调镗杆
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
独立的刀库，刀具(20—60把)， 组成：刀库、刀具交换装置以及主轴等 适应复杂零件的多工序加工。 由于只有一根主轴，因此全部刀具都应具有
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。
分离法是应用重力沉淀、惯性分离、磁性分离、涡 旋分离等装置，除去污液中的杂质。
铸铁工件上进行孔加工工序，输送切屑量不宜大于25m3／h， 不适宜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。
2．刮板式排屑装置
不适用于运送加工钢件时获得的带状切屑 。
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。
链钣式除屑输送机
刮板式排屑装置
切削液的处理
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 而在自动线上不使用任何排屑装置的场合
2．负压式纸带过滤装置
不需用专门的真空泵就能自然形成负压，是一种较好的 切削液过滤净化装置。
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、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 ．
一、切屑形成原理
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 。
1．带式排屑装置