数控机床及编程：5.5 数控机床的换刀装置
5.5 数控机床的换刀装置一、自动换刀装置的作用自动换刀装置可帮助数控机床节省辅助时间，并满足在一次安装中完成多工序、工步加工要求。
二、对自动换刀装置的要求数控机床对自动换刀装置的要求是：换刀迅速、时间短，重复定位精度高，刀具储存量足够，所占空间位置小，工作稳定可靠。
三、换刀形式1、回转刀架换刀其结构类似普通车床上回转刀架，根据加工对象不同可设计成四方或六角形式，由数控系统发出指令进行回转换刀。
2、更换主轴头换刀各主轴头预先装好所需刀具，依次转至加工位置，接通主运动，带动刀具旋转。
该方式的优点是省去了自动松夹、装卸刀具、夹紧及刀具搬动等一系列复杂操作，缩短了换刀时间，提高了换刀可靠性。
3、使用刀库-机械手换刀将加工中所需刀具分别装于标准刀柄，在机外进行尺寸调整之后按一定方式放入刀库，由交换装置从刀库和主轴上取刀交换。
四、刀具交换装置自动换刀装置中，实现刀库与主轴间传递和装卸刀具的装置为刀具交换装置。
刀具交换方式常有两种：采用机械手交换刀具和由刀库与机床主轴的相对运动交换刀具（刀库移至主轴处换刀或主轴运动到刀库换刀位置换刀）,其中以机械手换刀最为常见。
五、刀库刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局及具体结构对数控机床的总体设计有很大影响。
1、刀库容量指刀库存放刀具的数量，一般根据加工工艺要求而定。
刀库容量小，不能满足加工需要；容量过大，又会使刀库尺寸大，占地面积大，选刀过程时间长，且刀库利用率低，结构过于复杂，造成很大浪费。
2、刀库类型一般有盘式、链式及鼓轮式刀库几种。
盘式刀库刀具呈环行排列，空间利用率低，容量不大但结构简单。
链式刀库结构紧凑，容量大，链环的形状也可随机床布局制成各种形式而灵活多变，还可将换刀位突出以便于换刀，应用较为广泛。
鼓轮式或格子式刀库占地小，结构紧凑，容量大，但选刀、取刀动作复杂，多用于FMS 的集中供刀系统。
3、选刀方式常有顺序选刀和任意选刀两种。
顺序选刀是在加工前，将加工所需刀具依工艺次序插入刀库刀套中，顺序不能有差错，加工时按顺序调刀。
工件变更时，需重调刀具顺序，操作烦琐，且加工同一工件中刀具不能重复使用。
任意选刀是刀具均有自己的代码，加工中任选且可重复使用，也不用放于固定刀座，装刀、选刀都较方便。
图5-1 工作台部分结构示意图图5-2 主轴箱结构示意图回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重要附件( 或部件 ) 。
它的作用是按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动，以使数控机床能完成指定的加工工序。
常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。
一、分度工作台分度工作台的功能是完成回转分度运动，即在需要分度时，将工作台及其工件回转一定角度。
其作用是在加工中自动完成工件的转位换面，实现工件一次安装完成几个面的加工。
由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于某些规定的角度；不能实现范围内任意角度的分度。
为了保证加工精度，分度工作台的定位精度 ( 定心和分度 ) 要求很高。
实现工作台转位的机构很难达到分度精度的要求，所以要有专门定位元件来保证。
按照采用的定位元件不同，有定位销式分度工作台和鼠齿盘式分度工作台。
1 ．定位销式分度工作台定位销式分度工作台采用定位销和定位孔作为定位元件，定位精度取决于定位销和定位孔的精度 ( 位置精度、配合间隙等 ) ，最高可达±5´´ 。
因此，定位销和定位孔衬套的制造和装配精度要求都很高，硬度的要求也很高，而且耐磨性要好。
图 5-31 是自动换刀数控卧式镗铣床的定位销式分度工作台。
该分度工作台置于长方形工作台中间，在不单独使用分度工作台时，两者可以作为一个整体使用。
图 5-31 定位销式分度工作台结构1 —挡块；2 —工作台；3 —锥套；4 —螺钉；5 —支座；6 —油缸；7 —定位衬套；8 —定位销； 9 —锁紧油缸； 10 —大齿轮； 11 —长方形工作台； 12 —上底座；13 —止推轴承； 14 —滚针轴承； 15 —进油管道； 16 —中央油缸； 17 —活塞；18 —螺栓； 19 —双列圆柱滚子轴承； 20 —下底座； 21 —弹簧； 22 —活塞拉杆工作台 2 的底部均匀分布着八个 ( 削边圆柱 ) 定位销 8 ，在工作台下底座 12 上有一个定位衬套 7 以及环形槽。
定位时只有一个定位销插入定位衬套的孔中，其余七个则进人环形槽中，因为定位销之间的分布角度为45 ° ，故只能实现45 ° 等分的分度运动。
定位销式分度工作台作分度运动时，其工作过程分为三个步骤：(1) 松开锁紧机构并拔出定位销当数控装置发出指令时，下底座 20 上的六个均布锁紧油缸 9( 图中只示出一个 ) 卸荷。
活塞拉杆 22 在弹簧 21 的作用下上升 15mm ，使工作台 2 处于松开状态。
同时，间隙消除油缸 6 也卸荷，中央油缸 16 从管道 15 进压力油，使活塞 17 上升，并通过螺栓 18 、支座 5 把止推轴承 13 向上抬起，顶在上底座 12 上，再通过螺钉 4 、锥套 3 使工作台 2 抬起 15mm ，圆柱销从定位衬套 7 中拔出。
(2) 工作台回转分度当工作台抬起之后发出信号使油马达驱动减速齿轮 ( 图中未示出 ) ，带动与工作台 2 底部联接的大齿轮 10 回转，进行分度运动。
在大齿轮 10 上以45 ° 的间隔均布八个挡块 1 ，分度时，工作台先快速回转。
当定位销即将进入规定位置时，挡块碰撞第一个限位开关，发出信号使工作台降速，当挡块碰撞第二个限位开关时，工作台 2 停止回转，此时，相应的定位销 8 正好对准定位衬套 7 。
(3) 工作台下降并锁紧分度完毕后，发出信号使中央油缸 16 卸荷，工作台 2 靠自重下降，定位销 8 插入定位衬套 7 中，在锁紧工作台之前，消除间隙的油缸 6 通压力油，活塞顶向工作台 2 ，消除径向间隙。
然后使锁紧油缸 9 的上腔通压力油，活塞拉杆 22 下降，通过拉杆将工作台锁紧。
工作台的回转轴支承在加长型双列圆柱滚子轴承 19 和滚针轴承 14 中，轴承 19 的内孔带有 1 ： 12 的锥度，用来调整径向间隙。
另外，它的内环可以带着滚柱在加长的外环内作 15mm 的轴向移动。
当工作台抬起时，支座 5 的一部分推力由止推轴承 13 承受，这将有效地减小分度工作台的回转摩擦阻力矩，使工作台 2 转动灵活。
2 ．鼠齿盘式分度工作台鼠齿盘式分度工作台采用鼠齿盘作为定位元件。
这种工作台有以下特点：(1) 定位精度高，分度精度可达±2'' ，最高可达±0 ． 4'' 。
(2) 由于采用多齿重复定位，因而重复定位精度稳定。
(3) 因为多齿啮合，一般齿面啮合长度不少于 60 ％，齿数啮合率不少于 90 ％，所以定位刚度好，能承受很大外载。
(4) 最小分度为360 ° ／ Z(Z 为鼠齿盘的齿数 ) ，因而分度数目多，适用于多工位分度。
(5) 磨损小，且因为齿盘啮合、脱开相当于两齿盘对研过程，所以，随着使用时间的延续，其定位精度不断提高，使用寿命长。
(6) 鼠齿盘的制造比较困难。
图 5-32 为鼠齿盘及其齿形结构图 5 —33 为鼠齿盘式分度工作台的结构，主要由一对分度鼠齿盘 13 、 14 ，升夹油缸 12 ，活塞 8 ，液压马达，蜗轮副 3 、 4 ，减速齿轮副 5 、 6 等组成。
其工作过程如下：(1) 工作台抬起，齿盘脱离啮合当需要分度时，控制系统发出分度指令，压力油进入分度工作台 9 中央的升夹油缸 12 的下腔，活塞 8 向上移动，通过止推轴承 10 和 11 带动工作台 9 向上抬起，使上、下齿盘 13 、 14 脱离啮合，完成分度的准备工作。
(2) 回转分度当工作台 9 抬起后，通过推动杆和微动开关发出信号，启动液压马达旋转，通过蜗轮 4 和齿轮副 5 、 6 带动工作台 9 进行分度回转运动。
工作台分度回转角度由指令给出，共有八个等分，即为45 ° 的整倍数。
当工作台的回转角度接近所要分度的角度时，减速挡块使微动开关动作，发出减速信号使液压马达低速回转，为齿盘准确定位创造条件；当达到要求的角度时，准停挡块压合微动开关发出信号，使液压马达停止转动，工作台便完成回转分度工作。
(3) 工作台下降，完成定位夹紧液压马达停止转动的同时，压力油进入升夹油缸 12 的上腔，推动活塞8 带动工作台下降，数控机床的结构与传动种圆弧或与直线坐标轴联动加工曲面，又能作为分度头完成工件的转位换面。
由于数控回转工作台的功能要求连续回转进给并与其他坐标轴联动，因此采用伺服驱动系统来实现回转、分度和定位，其定位精度由控制系统决定。
根据控制方式，有开环数控回转工作台和闭环数控回转工作台。
( 一 ) 开环数控回转工作台开环数控回转工作台采用电液脉冲马达或功率步进电机驱动，图 5-34 是开环数控回转工作台的结构。
图 5-34 开环数控回转工作台结构1 —偏心环；2 、 6 —齿轮；3 —步进电机；4 —蜗杆；5 —橡胶套； 7 —调整环；8 、 10 —微动开头； 9 、 11 —挡块； 12 —双列短圆柱滚子轴承； 13 —滚珠轴承；14 —油缸； 15 —蜗轮； 16 —柱塞； 17 —钢球； 18 、 19 —夹紧瓦； 20 —弹簧；21 —底座； 22 —圆锥滚子轴承； 23 —调整套； 24 —支座工作台由功率步进电机 3 驱动，经齿轮副 2 、 6 ，蜗轮副 4 、 15 ，带动其作回转进给或分度运动。
由于是按控制系统所指定的脉冲数来决定转位角度，因此，对开环数控回转工作台的传动精度要求高，传动间隙应尺量小。
为此，在传动结构上采用了消除间隙的措施。
步进电机 3 由偏心环 1 与底座连接，通过调整偏心环消除齿轮 2 和齿轮 6 的啮合间隙。
蜗杆 4 为双导程 ( 变齿厚 ) 蜗杆，可以用轴向移动蜗杆的方法来消除蜗杆 4 和蜗轮 15 的啮合间隙。
调整时，只要将调整环 7 的厚度改变，便可使蜗杆 4 沿轴向移动。
为了消除累积误差，数控回转工作台设有零点。
当它作返零控制时，先由挡块 11 压合微动开关 10 ，发出从快速回转变为慢速回转信号，工作台慢速回转，再由挡块 9 压合微动开关 8 进行第二欠减速，然后由无触点行程开关发出从慢速回转变为点动步进信号，最后由步进电机停在某一固定通电相位上，从而使工作台准确地停在零点位置上。
当数控回转工作台用于分度时，分度回转结束后，要把工作台夹紧。
在蜗轮 15 下部的内、外两面装有夹紧瓦 18 和 19 ，底座 21 上固定的支座 24 内均布有 6 个油缸 14 。
自动换刀装置
为完成对工件的多工序加工而设置的存储及更换 刀具的装置称为自动换刀装置（Automatic Tool Changer, ATC）。 自动换刀装置应当满足的基本要求为：
刀具换刀时间短且换刀可靠。 刀具重复定位精度高。 足够的刀具储存量。 结构简单，便于制造、维修、调整。 布局合理，机床总布局美观大方。
编码识别装置
接触式刀具识别装置的原理
非接触式磁性识别原理图
光导纤维刀具识别原理图
刀座编码方式
对每个刀座都进行编码，刀具也编号，并将刀具放到与 其号码相符的刀座中，换刀时刀库旋转，使各个刀座依次经 过识刀器，直至找到规定的刀座，刀库停止旋转。
如图所示为圆盘形刀库的刀 座编码装置。在圆盘的圆周上均 匀分布若干个刀座，其外侧边缘 上装有相应的刀座识别装置2。 刀座编码的识别原理与刀具编码 完全相同.
(6)主轴箱及主轴带着刀具上升；
(7)机床工作台快速向左返回，将刀库 从主轴下面移开，同时将工件移至主轴 数控立式镗铣床
下面，使主轴上的刀具对准工件的加工
面。
四、刀具交换装置
1、利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换
这种自动换刀装置只有一个刀库， 不需要其他装置，结构极为简单，然而 换刀过程却较为复杂。 另外，由于刀库置于工作台上，因 而减少了工作台的有效使用面积。这种 换刀装置多用于小型低价位的加工中心。
转塔头主轴通常只适应于工序较少，精度要求 不太高的机床，如数控钻床、铣床等。
一、自动换刀装置的型式——转塔头式换刀装置
优点： 省去了自动松、夹、装刀、卸刀以及刀具搬运等一系 列的复杂操作，从而缩短了换刀时间（仅为2s左右）， 并提高了换刀的可靠性。
缺点： 由于空间位置的限制，使主轴部件结构不能设计得十 分坚实，因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的 刚度，必须限制主轴数目，否则将使结构尺寸大大增加。
机床数控技术及应用-自动换刀装置相关知识
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6.4.1自动换刀装置的分类
无机械手的换刀装置一般把刀库放在主轴箱可以运动到的位置 ，即整个刀库或刀库的某一刀位能移动到主轴箱可以到达的位置 。刀库中刀具的存放方向一般与主轴箱的装刀方向一致。换刀时 通过主轴和刀库的相对运动执行换刀动作，利用主轴取走或放回 刀具。
机械手换刀是利用机械手实现主轴和刀库间刀具交换的方 式。它可以克服无机械手换刀的缺点，刀具交换速度快， 刀具数量多，刀库布局灵活，使用范围广。但其结构通常 较复杂，制造成本高。
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6.4.1自动换刀装置的分类
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6.4.1自动换刀装置的分类
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6.4.1自动换刀装置的分类
（3）刀架定位 刀架体7转动时 带动电刷座 10转动，当转到程 序指定的位置时，粗定位销 15 在弹簧力的作用下进入粗定位 盘6的槽中进行粗定位，同时电 刷13接触导体使电动机1反转。 由于粗定位槽的限制，刀架体 7不能转动，使其在该位置垂直 落下，刀架体7和刀架底座5上 的端面齿啮合实现精确定位 ；
（1）刀架抬起 当数控装置发 出换刀指令后，电动机 1起动 正转，并经联轴器 2使蜗杆 3 转动，从而带动蜗轮丝杠4转动 。刀架体 7的内孔加工有螺纹 与丝杠联结，蜗轮4与丝杠为整 体结构。当蜗轮开始转动时， 由于刀架底座5和刀架体 7上的 端面齿处于啮合状态，且蜗轮 丝杠轴向固定，因此刀架体 7 抬起 。
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6.4.1自动换刀装置的分类
在加工中心上，由于刀具被安装于主轴上，换刀必须在主轴 和刀库之间进行，为此，必须设计专门的自动换刀装置和刀 库，其刀具的交换方式通常可以分为无机械手换刀和带机械 手换刀两大类。
数控机床自动换刀PPT资料25页
► 转塔头绕水平轴转动，只 有处于最下端的主轴才能 与机床主传动系统接通进 行切削加工。该工步加工 完毕后，由指令控制转塔 头转过一个或几个位置， 实现自动换刀，转入下一 工步。这种换刀装置结构 简单，换刀迅速；但每把 刀具都需一根主轴，所以 储存刀具数量较少(一般为 6—8把)，因此仅适用于简 单工件加工。
► 带刀库的自动换刀装置应用最广泛，它由刀库和刀具交换机 构组成。刀库用于存储刀具，类型很多；实现刀具在刀库与 机床主轴间传送和装卸的机构称为刀具交换机构，它分为无 机械手换刀、机械手换刀、机械手与刀具运送器换刀三种方 式。无机械手换刀是刀库与主轴直接换刀，省去机械手，其 结构简单，但刀库运动较多，主要用于小型加工中心；机械 手换刀方式是刀库只作选刀运动，由机械手更换刀具，特点 是布局灵活．换刀速度快，适用于各种加工中心；机械手和 刀具运送器方式是当刀库距主轴较远时，用刀具运送器将刀 具送至机械手，结构复杂，一般用于大型加工中心。
1.2.2.2 链式刀库的工作原理
考虑凸轮式自动换刀装置较之他方式的换刀装 置，具有换刀速度快、可靠性好、控制简便、维修方 便等优点，选用机械手的动作由联动的凸轮驱动，刀 库的选刀分度也采用弧面分度凸轮机构，可提高定位 精度和可靠度，也使控制简单。根据需要的自动换刀
装置换刀顺序，初步拟定的传动方案，如图 103。此方案中，采用弧面凸轮完成机械手臂的回转 动作(回转抓刀，180~回转交换刀具，回转归位)， 并和其他凸轮协同动作完成拔插刀等动作。巧妙合理 的各凸轮曲线配合使换刀中各动作协调进行，从而提 高换刀速度。刀库的传动系统选普通电动机+减速装 置+间歇运动机构+齿轮传动+链传动，间歇运动机 构选弧面分度凸轮机构，刀库的转位分度由弧面分度 凸轮机构实现，并且也可由弧面分度凸轮机构本身的 结构准停定位。因此，要求间歇蘑动机构以后的齿轮 传动必须消隙预紧。。另外，选择合理的凸轮线使 得动作平稳。在此方案中，是把刀套的翻转从凸轮联 动驱动中分离出来，主要考虑翻刀可以在主轴箱移向 (或离开)换刀位置的过程中进行，从而可使机械手
数控机床第三章自动换刀装置 PPT课件
箱下降，将主轴上用过的刀具3放回刀
库的空刀座中；
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四、刀具交换装置
1、利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换
数控立式镗铣床
(4)主轴箱上升，接着刀库回转，将下 一工步需用的刀具对准主轴；
(5)主轴箱下降，将下一步所需的刀具
插入机床主轴，同时主轴内的刀具夹紧
装置夹紧刀具；
(6)主轴箱及主轴带着刀具上升；
刀具编码方式
刀具编码选刀方式是在刀具或刀套上安装用于识别的 编码条，一般都是根据二进制编码的原理进行编码。刀具 长度加长，制造困难，刚度降低，刀库和机械手结构复杂。
在刀柄1后端的拉杆4上套装 着等间隔的编码环2，由锁紧螺 母3固定。编码环直径有大小两 种，大直径的为二进制的“1”， 小直径的为“0”。通过两种圆环 的不同排列，可以得到一系列的 代码。
单臂双爪回转式机械手 两个夹爪有所分工，一个夹爪只执行
从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务； 另一个执行从刀库取“新刀”的任务。
换 刀时间较单爪回转式机械手要少。
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双臂双爪回转式机械手 手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪
可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转 180°后，又同时将刀具放回刀库及装 入主轴。是最常用的一种形式（钩手）
1、顺序选刀
在加工前，将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插 入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀称为顺序选刀。
2、任选刀具
刀具在刀库中任意存放，每把刀具（或刀座）都编有 代码，自动换刀时，刀库旋转，每把刀具都经过“刀具识 别装置”接受识别。当某刀具代码与数控指令代码相符时19
任选刀具有三种换刀方式（刀具编码、刀座编码、编码附件）
（5）复位 转动手臂，回到原始位置。
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数控机床的自动换刀装置
数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置摘要数控机床集中应用了计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，等先进技术，是典型的机电一体化产品。
它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理形式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化，促进了其他行业的生成和飞速发展。
刀具及自动换刀装置对加工时间有着重要的影响，自动换刀的快慢又影响了加工的时间，刀库的容量决定了刀具的数量，进而影响换刀时间和加工时间。
本文主要讲述数控机床的自动换刀机构。
关键词：发展趋势机构自动换刀刀库目录1、刀库 (1)1.1刀库的类型 (1)1.2刀库的容量 (1)1.3刀库的转位 (1)2、机械手 (2)2.1机械手的形式 (2)2.2机械手手爪形式与结构原理 (2)2.2.1机械手手爪形式 (2)2.2.2机械手结构原理及驱动机构 (2)3、自动换刀装置 (2)3.1刀具选择方式 (3)3.1.1顺序选刀 (3)3.1.2任选刀具 (3)3.2数控车床刀架 (3)参考文献 (5)1、刀库刀库是自动换刀装置的主要部件，其容量、布局以及具体结构对数控机床的设计有很大影响。
刀库的刀具定位机构是用来保证要更换的每一把刀具准确的停在换到位置上。
采用电动机或液压系统为刀库提供动力。
根据刀库所需要的容量和取刀方式，可以将刀库设计成多种形式。
1.1刀库的类型刀库的功能是储存加工工序所需要的各种刀具，并按指令将要用的刀具准确的送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。
根据需求，刀库类型有多种（1）盘式刀具在盘式刀库结构中，刀具可以沿主轴轴向、径向、斜向安放，刀具轴向安装的结构最为紧凑。
在刀库容量较大时，可采用弹仓式结构，目前大量的刀库安装在机床立柱的顶面或侧面，也可安装在单独的基地上。
盘式刀库分径向、轴向两种取刀方式，其刀座结构不同。
此种刀库结构简单，适用于刀库容量较少的情况。
（2）链式刀库刀具容量比盘式的大，结构也比较灵活和紧凑，常为轴向换刀。
数控机床的刀具交换装置
二、更换主轴换刀
第 二 节 自 动 换 刀 装 置 的 形 式
• 槽轮机构
第二节
自动换刀装置的形式
三、更换主轴箱换刀
第 二 节 自 动 换 刀 装 置 的 形 式
第二节
自动换刀装置的形式
四、更换刀库换刀
第 二 节 自 动 换 刀 装 置 的 形 式
第二节
自动换刀装置的形式
五、带刀库的自动换刀系统
二、刀具的选择方式
•编码附件方式
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
三、刀具（刀座）识别装置
1. 接触式刀具识别装置
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
三、刀具（刀座）识别装置
2. 非接触式刀具识别装置
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
三、刀具（刀座）识别装置
一、工具系统
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
二、刀具的选择方式
顺序选择刀具（现在已不用） 任意选择刀具（硬件）
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
• 编码方式
• 刀具编码方式
二、刀具的选择方式
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
•刀座编码方式
3. 软件选刀
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
基本思想：
• 在PLC中建立两个
映射关系： 刀库刀座 存储器地址
刀具号
存储器数据
缓冲单元1
三、刀具（刀座）识别装置
第 四 节 工 具 系 统 和 刀 具 的 选 择
• 装刀后按装刀情 况初始化存储器单 元： • 换刀后实时修改 对应存储器的数据
数控机床与编程智慧树知到答案章节测试2023年武昌工学院
第一章测试1.辅助功能中与主轴有关的M指令是（）A:M09B:M06C:M08D:M05答案:D2.数控编程时，应首先设定（）A:机床原点B:固定参考点C:机床坐标系D:工件坐标系答案:D3.数控机床的核心是（）A:伺服系统B:数控系统C:传动系统D:反馈系统答案:B4.在数控机床上，确定坐标轴的先后顺序为（）。
A:Z轴- X轴- Y轴B:Z轴- Y轴- X轴C:X轴- Z轴- Y轴D:X轴-Y轴-Z轴答案:A5.“机床原点”是指机床上一个任意指定的点。
（）A:对B:错答案:B6.任何一个完整的程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速度比关系。
（）A:对B:错答案:A2.数控车床对刀的准确程度，将影响加工零件的尺寸精度。
（）A:错B:对答案:B3.恒线速度控制的机床，当工件的直径越大，工件转速越慢。
（）A:对B:错答案:A4.G03指令表达的插补是（）A 、顺时针圆弧A:直线B:逆时针圆弧C:抛物线答案:B5.华中数控系统中程序段G72 W2 R1 P35 Q60 X4.0 Z2.0 F0.2中，Z2.0的含义是（）。
A:X轴方向的退刀量B:X轴方向的背吃刀量C:Z轴方向的精加工余量D:Z轴方向的退刀量答案:C第三章测试1.程序中指定了（）时，刀具半径补偿被撤消。
A:G41B:G42C:G40D:G49答案:C2.当加工一个外轮廓零件时，可使用同一程序分别进行粗、精加工，粗加工时刀心偏离轮廓的距离（）刀具半径值。
A:等于B:大于C:小于D:其他三个均有可能答案:B3.子程序的形式和组成与主程序大体相同，也是由子程序名、子程序主体和子程序结束指令组成。
（）A:错B:对答案:B4.在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用顺铣的进给路线加工方案。
（）A:错B:对答案:B5.立式数控铣床大都在X、Y平面加工，故G17指令可以省略。
数控大赛理论试题及答案
数控大赛理论试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 数控机床的英文缩写是（）。
A. NCB. CNCC. PLCD. PC答案：B2. 在数控编程中，G代码用于（）。
A. 控制机床运动B. 指定材料类型C. 设定刀具参数D. 调整主轴速度答案：A3. 下列哪项不是数控机床的组成部分？（）。
A. 控制系统B. 伺服系统C. 操作面板D. 手工工具答案：D4. 数控机床的精度通常由（）决定。
A. 机床结构B. 伺服电机C. 测量仪器D. 所有上述因素答案：D5. 数控机床的伺服系统主要作用是（）。
A. 提供动力B. 控制机床运动C. 监测机床状态D. 润滑机床部件答案：B6. 在数控编程中，M代码通常用于（）。
A. 控制机床运动B. 机床的辅助功能C. 设定刀具参数D. 调整主轴速度答案：B7. 数控机床的刀库主要用于（）。
A. 存储刀具B. 驱动刀具旋转C. 测量刀具长度D. 控制刀具更换答案：A8. 下列哪项不是数控编程的基本原则？（）。
A. 程序的顺序性B. 程序的一致性C. 程序的完整性D. 程序的简洁性答案：B9. 数控机床的润滑系统的主要作用是（）。
A. 减少机床部件的磨损B. 提高机床转速C. 清洗机床D. 冷却机床答案：A10. 在数控机床中，主轴定向停止功能通常用于（）。
A. 换刀B. 加工中心的自动换刀C. 测量工件D. 机床的维护答案：B二、判断题（每题1分，共10分）1. 数控机床的编程语言是统一的，所有数控机床都使用相同的编程语言。
（）答案：错误2. 数控机床在加工过程中，刀具的进给速度是恒定不变的。
（）答案：错误3. 数控机床的伺服系统能够精确控制机床各轴的移动。
（）答案：正确4. 数控机床的控制系统是机床的大脑，负责接收和处理程序指令。
（）答案：正确5. 数控机床的冷却系统主要用于冷却刀具，以提高加工效率。
（）答案：错误6. 数控机床的自动换刀装置（ATC）可以提高生产效率和加工精度。
数控机床的自动换刀技巧与注意事项
数控机床的自动换刀技巧与注意事项数控机床作为现代制造业中的重要设备，其自动换刀功能的高效运转对于提升生产效率和优化加工质量具有重要影响。
本文将介绍数控机床的自动换刀技巧与注意事项，以帮助读者更好地理解与应用自动换刀技术。
一、自动换刀技巧1. 刀具管理系统：在自动换刀过程中，刀具管理系统的设置是至关重要的。
通过合理设置刀具库、刀具清单和刀具预处理等功能，可以实现对刀具的自动管理，提高换刀的效率和准确性。
2. 切削参数设置：切削参数是数控机床自动换刀时需要考虑的重要因素。
在进行自动换刀前，需要根据加工工艺要求设置好相应的切削参数，如切削速度、进给速度和切削深度等。
合理的切削参数设置可以保证加工质量和刀具寿命。
3. 机床准备工作：在进行自动换刀前，必须确保机床的各项准备工作已完成，包括机床定位准确、刀具安装正确以及切削液供给等。
只有确保机床准备工作的完善，才能保证自动换刀的顺利进行。
4. 刀具检查与保养：在进行自动换刀前，需要对刀具进行检查和保养。
检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，避免影响加工质量。
同时，对刀具进行清洁和润滑，延长刀具寿命。
5. 自动换刀程序编写：自动换刀功能依赖于机床的数控系统和编程软件。
编写合理的自动换刀程序，包括安全逻辑、刀具编号和刀具卸载等步骤，是实现自动换刀的关键。
编写程序时要注意遵循机床的换刀流程，确保刀具的准确安装和卸载。
二、自动换刀注意事项1. 安全操作：自动换刀涉及到机床的运行和刀具的更换，要保持安全操作意识。
在进行自动换刀时，操作人员应严格按照制定的操作规程进行操作，并穿戴必要的个人防护装备，以避免意外伤害发生。
2. 刀具质量控制：刀具是数控机床自动换刀的核心，其质量直接影响加工质量和机床的性能。
因此，在选择刀具时，应选择质量可靠的品牌，并注意刀具的保养和维修，确保刀具的正常工作。
3. 刀具库管理：刀具库的管理对自动换刀的效率和准确性有着重要影响。
刀具库应定期清理和整理，及时更新刀具的标识和编号等信息。
数控机床的自动换刀装置
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提升换刀速度
通过改进换刀机构和优化换刀 程序，缩短换刀时间，提高生
产效率。
提高刀具定位精度
采用高精度传感器和优化算法 ，确保刀具快速、准确地安装
到机床主轴上。
加强刀具管理
建立完善的刀具管理系统，实 现刀具的快速识别、选择和调
度，提高生产效率。
降低故障率
加强设备维护和保养，定期检 查自动换刀装置的各部件，确
数控机床自动换刀装置 的类型与结构
回转刀架式自动换刀装置
总结词
结构简单、操作方便、换刀时间短
详细描述
回转刀架式自动换刀装置通常由刀架、定位销、转位机构等组成，通过电机驱 动刀架旋转，实现刀具的快速更换。这种装置结构简单，操作方便，换刀时间 短，适用于中小型数控机床。
转塔式自动换刀装置
总结词
换刀速度快、刀具容量大、精度高
详细描述
转塔式自动换刀装置由主轴和多个刀套组成，通过旋转塔体来更换刀具。这种装 置换刀速度快，刀具容量大，精度高，适用于大型数控机床。
机械手式自动换刀装置
总结词
自动化程度高、灵活性好、适应性强
详细描述
机械手式自动换刀装置由机械手、夹爪、传动机构等组成，通过机械手的伸缩、旋转和升降等动作来更换刀具。 这种装置自动化程度高，灵活性好，适应性强，适用于各种类型的数控机床。
数控机床的自动换刀 装置
目录
• 数控机床自动换刀装置概述 • 数控机床自动换刀装置的工作原理 • 数控机床自动换刀装置的类型与结构 • 数控机床自动换刀装置的应用与优化
01
数控机床自动换刀装置 概述
定义与特点
定义
数控机床的自动换刀装置是指在 加工过程中能够自动更换刀具的 装置，是数控机床的重要组成部 分。详细描述