第四章刀具自动化(精)
四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化
四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化》教学大纲课程编号：Course Code: 302081020302081020课程类型：Course Type:选修课Elective课程名称：Course Name: 机械制造系统自动化Mechanical Manufacturing Automation授课对象：Audience:本科三年级学生Junior学时/学分：CreditHours/Credits 32/232/2授课语言：Language ofInstruction中文ChineseMandarin先修课程：Prerequisite: 机械原理、机械设计、机械制造基础Mechanical Principles, Mechanical DesignFundamental of Mechanical Manufacturing开课院系：Course offered by:机械工程系Department ofMechanicalEng.适用专业：机械设计制造及其自动化专业Intended for: Mechanical Design, Manufacturing andAutomation大纲执笔人：Edited by: 徐雷Xu Lei大纲审核人：Inspected by:李翔龙Li Xianglong一、课程简介随着科技进步以及机电一体化技术、计算机辅助技术和信息技术的发展，当今世界机械制造业已进入自动化时代。
机械制造自动化是企业实现自动化生产、参与市场竞争的基础。
对机械制造过程各个环节自动化技术的了解，掌握现代机械制造的新手段、新方法、新技术，是适应现代工业企业对机械类专业人才培养需求以及自身适应能力增强的必然要求。
本课程围绕机械制造全过程，系统讲授各种自动化技术、方法和实际应用，包括设备、装置、手段、方式、过程和系统等内容。
通过该课程的学习，满足学生系统掌握有关机械制造自动化方面的基本原理，了解机械制造系统中各主要单元和系统的自动化方法，以及典型自动化装置的工作原理和特点，提高其应用管理能力的需求。
机械制造工艺学第四章
绿色制造技术
绿色制造技术是指以环保、节能、 资源循环利用为目标的制造技术。
绿色制造技术的应用范围包括清 洁生产、节能减排、废弃物回收 利用等方面，旨在实现经济效益
和环境效益的双重目标。
绿色制造技术的发展需要依靠先 进的技术和设备，同时还需要建 立完善的环境管理体系和法律法 规体系，以确保可持续发展。
试过程中需要对机械产品的各项参数进行调整和优化。
03
验收
对调试合格的机械产品进行检查和验收，以确保其质量和性能符合要求。
验收过程中需要对机械产品的外观、性能和安全性等方面进行检查。
机械制造工艺流程的优化
工艺流程分析
对现有工艺流程进行分析，找 出存在的问题和瓶颈，确定优
化方向和目标。
工艺流程改进
针对存在的问题和瓶颈，采取 相应的措施进行改进，以提高 工艺流程的效率和质量。
精密仪器制造工艺
要点一
总结词
精密仪器制造工艺注重高精度、高灵敏度和高可靠性，涉 及微纳米级加工技术和表面处理技术。
要点二
详细描述
精密仪器制造工艺主要包括超精密加工、纳米加工、表面 处理等技术。在制造传感器、光学仪器、计量仪器等精密 仪器时，需要采用超精密机床和磨具进行微米甚至纳米级 的加工，表面处理则可以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和 光学性能。此外，精密仪器制造工艺还需要进行误差分析 和质量控制，确保产品的性能和精度。
05 机械制造工艺的未来发展
智能制造技术
智能制造技术是指将先进的信息技术、物联网技术、人工智能技术等与制造技术相 结合，实现制造过程的智能化和自动化。
智能制造技术能够提高生产效率、降低能耗和减少人力成本，是未来制造业发展的 重要方向。
智能制造技术的应用范围广泛，包括智能设计、智能生产、智能物流和智能服务等， 对提升制造业的竞争力和创新力具有重要意义。
第四章数控编程与操作
3．过切与欠切
（a）欠切削
（b）过切削
图4-32 过切与欠切
4．切削速度的确定
切削速度v是刀具切削刃的圆周线速度。可 用经验公式计算，也可根据已经选好的背吃刀量、 进给速度及刀具的耐用度，在机床允许的切削速 度范围内查取，或参考有关切削用量手册选用。 需要强调的是切削用量的选择虽然可以查阅切削 用量手册或参考有关资料确定，但是就某一个具 体零件而言，通过这种方法确定的切削用量未必 就非常理想，有时需要结合实际进行试切，才能 确定比较理想的切削用量。因此需要在实践当中 不断进行总结和完善。常用工件材料的铣削速度 参考值见表如4-3所示。
4．分析零件的变形情况
铣削工件在加工时的变形，将影响加工 质量。这时，可采用常规方法如粗、精加 工分开及对称去余量法等，也可采用热处 理的方法，如对钢件进行调质处理，对铸 铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削 力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振 动，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度难 以保证，这时，应考虑合适的工件装夹方 式。
图4-12 刀柄与刀刃的装夹方式
4.2.3 加工中心附件机外对刀仪
机外对刀仪是加工中心重要的附属设 备，加工时使用的所有刀具在装入机床刀 库前都必须使用对刀仪进行对刀，测量刀 具的半径和长度，并进行记录，然后将每 把刀具的测量数据输入机床的刀具补偿表 中，供加工中进行刀具补偿时调用。
4.3 数控铣削加工工艺
第 4 章 数控铣床及加工中心编程
4.1
数控铣削加工概述
4.2
数控加工中心概述
4.3
数控铣削加工工艺
4.4 数控铣削编程要点及指令
4.5 铣削加工简化编程指令
4.6
孔加工循环指令
4.7 数铣加工中心典型零件加工
刀具_量具管理规定(3篇)
第1篇第一章总则第一条为确保刀具、量具的使用安全、准确和高效，提高产品质量，保障生产安全，特制定本管理规定。
第二条本规定适用于公司所有涉及刀具、量具使用的部门和个人。
第三条刀具、量具的管理工作应遵循以下原则：1. 安全第一，预防为主；2. 定期检查，确保精度；3. 专人负责，规范使用；4. 保养维护，延长寿命。
第二章刀具管理第四条刀具的分类与标识1. 刀具按用途分为：车刀、铣刀、钻头、铰刀、锯片等；2. 刀具按精度分为：普通级、精密级、高精度级；3. 刀具应标明型号、规格、精度等级、使用部位等信息。
第五条刀具的领用与发放1. 刀具的领用应严格按照生产计划和工艺要求进行，不得随意领用；2. 刀具的发放应由刀具管理员负责，发放前应检查刀具的完好性；3. 刀具的领用记录应详细记录领用时间、数量、使用人等信息。
第六条刀具的使用与保管1. 使用刀具时应严格按照操作规程进行，确保安全；2. 使用后应及时清理刀具，保持刀具的清洁和锋利；3. 刀具应妥善保管，防止锈蚀、损坏；4. 定期对刀具进行维护和保养，确保其性能。
第七条刀具的报废与回收1. 刀具达到报废标准时应及时报废，报废标准由刀具管理员制定；2. 报废的刀具应由刀具管理员进行回收，并进行统一处理。
第三章量具管理第八条量具的分类与标识1. 量具按用途分为：卡尺、千分尺、量块、角度尺等；2. 量具按精度分为：普通级、精密级、高精度级；3. 量具应标明型号、规格、精度等级、使用部位等信息。
第九条量具的领用与发放1. 量具的领用应严格按照生产计划和检验要求进行，不得随意领用；2. 量具的发放应由量具管理员负责，发放前应检查量具的完好性；3. 量具的领用记录应详细记录领用时间、数量、使用人等信息。
第十条量具的使用与保管1. 使用量具时应严格按照操作规程进行，确保测量准确；2. 使用后应及时清理量具，保持量具的清洁和精度；3. 量具应妥善保管，防止锈蚀、损坏；4. 定期对量具进行校准和维护，确保其精度。
第四章刀具自动化
2．刀具运送装置
▪ 当刀库容量较大，布置得离机床主轴较远时，就 需要安排两只机械手和刀具运送装置来完成新旧 刀具的交换工作：
▪ 一只机械手靠近刀库，称后机械手，完成拔刀和 插刀的动作；
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
的位置；若采用显微投影仪，则让刀尖的横刃与水平线相切、 侧刃与垂直线相切(如图所示)；若采用接触式测微仪，则让 千分表的测头与刀尖接触指示出预定值； ▪ (5)察看显示器上的x、Z数值，若符合要求，则操作计算机记 录该数据。
刀具监控
▪ 1．刀具直接监控 ▪ (1)图像匹配法。 ▪ (2)接触法。 ▪ 2．刀具间接监控 ▪ 其常见方法有: ▪ (1)工件表面质量监测 ▪ (2)切削温度监测 ▪ (3)超声波监测 ▪ (4)振动监测 ▪ (5)切削力监测 ▪ (6)功率监测 ▪ (7)声发射监测 ▪ 3．刀具破损声发射监测
第四章刀具自动化
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，
刀具自动化概述
刀具自动化概述1. 引言刀具自动化是指将刀具加工过程中的各个环节通过自动化设备和系统来完成，以提高生产效率、降低本钱和提高产品质量。
随着工业智能化和自动化的开展，刀具自动化在各个行业中得到了广泛应用。
本文将对刀具自动化的概念、开展历程以及应用领域进行探讨。
2. 刀具自动化的概念刀具自动化是指通过自动化设备和系统实现刀具的自动加工过程，包括自动上下料、自动换刀、自动调整工艺参数等。
刀具自动化可以大幅度提高生产效率，减少人为干预和操作失误，提高产品质量并降低生产本钱。
3. 刀具自动化的开展历程刀具自动化的开展经历了多个阶段：3.1 手工操作阶段在工业生产的初期阶段，刀具加工主要依靠人工操作完成，包括手动上下料和手动换刀等工序。
这种手工操作方式效率低下且人为因素较大，不能满足大批量生产的需求。
3.2 半自动化阶段为了提高刀具加工的效率和质量，逐渐出现了半自动化设备。
这些设备可以实现自动上下料和自动换刀等根本功能，但仍需要人工干预和操作。
3.3 全自动化阶段随着技术的开展和设备的更新，刀具自动化逐渐实现全自动化。
全自动化设备可以实现全自动加工过程，无需人工干预和操作。
通过自动化系统的控制，实现刀具的自动上下料、自动换刀以及自动调整工艺参数等功能，大幅度提高生产效率和产品质量。
4. 刀具自动化的应用领域刀具自动化广泛应用于各个行业，如机械制造、汽车制造、航空航天、电子电器等。
以下为几个常见的应用领域：4.1 机械制造在机械制造行业中，刀具自动化可以实现各种零件的自动加工和生产线的自动化运行。
通过自动上下料和自动换刀等功能，能够大幅度提高加工效率和产品质量，并降低生产本钱。
4.2 汽车制造在汽车制造行业中，刀具自动化可以实现汽车零部件的自动加工和车间生产线的自动化运行。
通过自动换刀和自动调整工艺参数等功能，能够提高生产效率和产品质量，并加快汽车制造的速度和稳定性。
4.3 航空航天在航空航天领域，刀具自动化广泛应用于飞机零部件的加工和装配过程。
刀具自动化
刀具自动化一、介绍刀具自动化是指利用自动化设备和技术，对刀具的生产、加工、运输、存储等环节进行自动化控制和管理的一种方法。
本文档旨在详细介绍刀具自动化的各个方面，包括刀具生产自动化、刀具加工自动化、刀具运输自动化、刀具存储自动化等内容。
二、刀具生产自动化2.1 生产线设计与优化在刀具的生产过程中，通过对生产线进行设计和优化，可以提高生产效率，并且减少人为操作的错误。
本章将介绍如何设计刀具生产自动化的生产线，以及如何进行生产线的优化。
2.2 应用在刀具生产中的应用越来越广泛，可以实现对刀具的自动上下料、自动检测等操作。
本章将介绍在刀具生产自动化中的应用案例，并介绍操作的相关技术。
2.3 数据采集与分析通过对刀具生产过程中的数据进行采集和分析，可以实现对生产过程的实时监控和优化。
本章将介绍如何进行刀具生产数据的采集和分析，以及如何应用这些数据进行生产过程的优化。
三、刀具加工自动化3.1 加工设备选择与配置在刀具的加工过程中，选择合适的加工设备和配置合理的工艺参数，可以提高加工质量和效率。
本章将介绍如何选择合适的加工设备，并介绍刀具加工的一些常用工艺参数。
3.2 刀具加工控制技术刀具加工控制技术是实现刀具加工自动化的关键，通过对加工过程中的刀具控制进行优化，可以提高加工质量和效率。
本章将介绍一些常用的刀具加工控制技术，包括数控技术、自适应控制技术等。
3.3 刀具加工机床改造对现有的加工机床进行改造，可以实现对刀具加工的自动化控制。
本章将介绍刀具加工机床改造的一些案例，以及改造过程中需要注意的问题。
四、刀具运输自动化4.1 运输设备选择与配置在刀具的运输过程中，选择合适的运输设备和配置合理的运输方案，可以提高运输效率和安全性。
本章将介绍如何选择合适的刀具运输设备，并介绍刀具运输的一些常用方案。
4.2 运输控制与管理刀具运输的控制和管理是实现刀具运输自动化的关键，通过对运输过程的控制和管理进行优化，可以提高运输效率和安全性。
机械制造基础第四章答案
第4章练习题答案1. 单项选择1-1答案：①小于501-2答案：④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3答案：④工艺系统的精度1-4答案：③过刀尖的加工表面的法向31-5 答案：③n1-6 答案：②1/5～1/21-7 答案：①轴承孔的圆度误差1-8答案：②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴1-9答案：④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10答案：②降速1-11 答案：②末端1-12 答案：④倒数之和的倒数1-13 答案：④远小于1-14 答案：②反比1-15 答案：②反比1-16 答案：④被切屑所带走1-17 答案：①传给工件1-18 答案：④采用热对称结构1-19 答案：①成正比1-20 答案：③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响1-21 答案：②中速1-22 答案：④相同或成整倍数关系1-23 答案：④基于振型偶合自激振动原理1-24 答案：④等于或接近于2. 多项选择2-1答案：①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2答案：①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3答案：①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动2-4 答案：①零件材料②表面粗糙度③名义压强2-5 答案：②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-6 答案：①工件刚度不足③车床纵向导轨直线度误差2-7 答案：②尾顶尖刚度不足③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-8 答案：①切削热②摩擦热2-9 答案：②尾座轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10 答案：①机床几何误差③调整误差2-11 答案：②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12 答案：①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小2-13 答案：②工艺过程是否稳定④是否存在变值系统误差2-14 答案：②进给量③刀具主偏角2-15 答案：①切削速度③进给量④工件材料性质2-16 答案：①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17 答案：①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量2-18 答案：①选择较软的砂轮③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19 答案：①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼④采用变速切削3. 判断题3-1 答案：∨3-2 答案：×3-3 答案：∨3-4 答案：∨3-5 答案：×3-6 答案：×3-7 答案：∨3-8 答案：∨3-9 答案：∨提示：参考图4-31。
自动化制造系统—刀具自动化
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。
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1、刀具室
刀具室工作包括刀具组装和刀具预调，这些工作主要 由人来完成，负责对用过的刀具进行重磨，对废弃的刀具 进行处理，对新刀具进行刀具与刀柄组装、编码和登记 （向计算机输入信息）。
此外，刀具进入系统前要进行预调。实际上，刀具室 的工作是按刀具清单准备刀具，并将准备好的刀具放在刀 具进出站。
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刀具与工件一样，在自动运行的系统中也需要识别， 但刀具所需要识别的内容比工件要多，其编码系统比工件 编码更为复杂。
(1)刀具识别的条形码技术： 加工中心的自动选刀方式有顺序选刀、刀具编码方式和 刀座编码方式。 对于带有中央刀具库的刀具流系统，由于刀具不仅是在 机床的刀库上进行换刀加工，而且有机床刀库与中央刀库 之间的交换，刀具是靠输送设备自动装入刀座。因此，使 用刀具编码方式更容易对刀具进行识别和管理，刀具有了 自己的编码，不论在哪里都能找到，不易出错。
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刀具进出站的托架上设有接近开关或光电开关，采 用开关信号发令或光电信号输出，对刀座上有无刀具进 行识别。
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二、刀具进出识别
使用红绿灯指示来进行刀具进出的识别，需要进入 系统的刀具用绿灯显示，需要拿出系统的刀具用红灯显 示。
在刀具准备好时，首先用条形码阅读器向控制系统输 入刀具信息，然后将刀具放在进出站托架上，当系统判 断这把刀具合格，可以进入系统，托架指示灯显示绿灯； 如果系统认为此刀具有问题，则显示红灯。
因此，在FMS的加工系统中，不仅有加工中心、车削 中心等切削加工设备，还有清洗设备、光整设备、排屑设 备和冷却液处理设备等辅助设备。
第四章 刀具自动化(一)
第四章刀具自动化（一）引言概述：刀具自动化是现代制造业发展的重要组成部分，在提高生产效率和质量的同时也降低了劳动强度。
本文将介绍刀具自动化的相关概念和应用，包括自动化设备、自动换刀系统、刀具检测和修复等方面。
正文内容：一、自动化设备1.数字化控制系统：介绍数字化控制系统在刀具自动化中的应用，如数控机床和机器人等。
2.传感器技术：探讨传感器技术在刀具自动化中的作用，如刀具磨损监测、温度和振动监测等。
3.自动送料装置：介绍自动送料装置的原理和功能，如自动送料器和旋转换刀装置等。
二、自动换刀系统1.换刀机构：阐述自动换刀系统的换刀机构原理和结构，如剪刀式和伸缩式换刀机构。
2.换刀程序控制：介绍通过程序控制实现自动换刀的方法和步骤，如工件结束信号和刀具计数器等。
三、刀具检测1.刀具磨损检测：描述刀具磨损检测的方法和技术，如光学检测和电容式检测等。
2.刀具断裂检测：说明刀具断裂检测的原理和应用，如声光报警和振动传感器等。
四、刀具修复技术1.刀具磨损修复：介绍刀具磨损修复的方法和技术，如刀具磨削和刀具热处理等。
2.刀具重涂技术：阐述刀具重涂技术的原理和流程，如CVD和PVD等。
五、刀具自动化的优势和应用1.提高生产效率：说明刀具自动化对生产效率的提升作用，如减少刀具更换时间和提高生产速度等。
2.降低劳动强度：探讨刀具自动化对工人劳动强度的减轻作用，如减少体力劳动和避免人工操作错误等。
总结：刀具自动化作为现代制造业的重要技术手段，通过自动化设备、自动换刀系统、刀具检测和修复等技术的应用，提高了生产效率和质量，降低了劳动强度。
在未来的发展中，刀具自动化将在更多领域产生广泛的应用。
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• 第四章刀具自动化
刀具是金属切削加工中不可缺少的工具之一,无论是普通机床,还是先进的数控机床、加工中心机床以及柔性制造系统, 都必须通过刀具才能完成切削加工。
所谓刀具自动化, 就是加工设备在切削过程中自动完成选刀、换刀、对刀、走刀等工作过程。
• 第一节刀具的自动装夹
一、自动化刀具结构
1. 自动化刀具的特点
自动化刀具与普通机床用刀没有太大的区别, 但为了保证加工设备的自动化运行, 自动化刀具需具有以下特点:
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, 以便于刀具的自动化管理。
2. 自动化刀具的类型及选用
自动化用刀具通常分为标准刀具和专用刀具两大类。
在以自动生产线为代表的刚性自动化生产中, 应尽可能提高刀具的专用化程度, 以取得最佳的总体效益。
而在以数控机床、加工中心为主体构成的柔性自动化加工系统中, 为了提高加工的
适应性, 同时考虑到加工设备的刀库容量有限, 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。
自动化常用的刀具种类有: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。
刀具的选用与其使用条件、工件材料与尺寸、断屑情况及刀具和刀片的生产供应等许多因素有关。
此外, 刀具的结构型式有时对工艺方案的拟定也起着决定性影响,因此必须慎重对待,综合考虑。
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。
• 第二节自动化换刀系统
一、换刀装置的类型和组成:
常用的自动换刀装置有如下几种形式:
1. 主轴与刀库合为一体的自动换刀装置
这种自动换刀装置的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。
2. 主轴与刀库分离的自动换刀装置
这种换刀装置配备有独立的刀库,因此又称为带刀库的自动换刀装置。
它由刀库、刀具交换装置以及主轴等组成。
二、刀库
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。
刀库是自动换刀系统中最主要的装置之一, 其功能是贮存各种加工工序所需的刀具, 并
按程序指令, 快速、准确地将刀库中的空刀位和待用刀具送到预定位置, 以便接受主轴换下的刀具和便于刀具交换装置进行换刀, 它的容量、布局以及具体结构对数控机床的总体布局和性能有很大影响。
1. 刀库类型
常用刀库有盘式刀库、链式刀库和格子式刀库,如所示。
2. 刀具的选择方式
根据数控系统的选择指令, 从刀库中将各工序所需的刀具转换到取刀位置, 称为自动选刀。
自动选刀方式有两种:
(1顺序选刀方式
将所需刀具严格按工序先后依次插放在刀库中,使用时按加工顺序指令一一取用。
(2任意选择方式
这种方式根据程序指令的要求任意选择所需要的刀具, 刀具在刀库中可以不按加工顺序而任意存放,利用控制系统来识别、记忆所有的刀具和刀座。
3. 刀具运送装置
当刀库容量较大, 布置得离机床主轴较远时, 就需要安排两只机械手和刀具运送装置来完成新旧刀具的交换工作。
一只机械手靠近刀库, 称后机械手, 完成拔刀和插刀的动作; 另一只机械手靠近主轴,称前机械手,也完成拔刀和插刀的动作。
4. 刀具的识别
刀具的识别是指自动换刀装置对刀具的识别, 通常可采用刀具编码法和软件记忆法。
三、自动化换刀机构
1.回转刀架
回转刀架常用于数控车床, 是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。
一般说来,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。
2. 通过主轴换刀
在如今的小型 FMS 中,通常利用机床主轴作为过渡装置,将容纳少量刀具(5-10把的装载刀架设计得便于主轴的抓取, 先由刀具运载工具将该装载刀架送到机床工作台上, 然后利用主轴和工作台的相对移动, 将刀具装入机床主轴, 再通过机床自身的自动换刀装置, 将刀具一个个地装入机床刀库。
这种方法简单易行,但换刀时间较长,且要占用机床工时。
3. 利用机械手换刀
换刀机械手因具有灵活性大、换刀时间短的特点, 所以应用最为广泛。
换刀机械手按刀具夹持器的数量,又可分为单臂式机械手和双臂式机械手。
这些机械手能够完成抓刀、拔刀、回转、换刀以及返回等全部动作过程。
• 第三节排屑自动化
二、排屑装置类型
通畅的排屑是自动化加工设备工作可靠的必要条件。
要实现排屑自动化, 就必须要认真考虑切屑从加工空间及夹具底座的排除, 对自动线还要考虑把各台机床的切屑集中排除的问题。
从加工部位排除切屑的方法取决于切屑的形状、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等因素, 可采用依靠重力或刀
具回转离心力将切屑甩出、用压缩空气吹屑、用真空吸屑等方法。
在夹具结构上采取一定的措施可将切屑从夹具底座中排出。
自动线的集中排屑装置一般设置在机床底座下的地沟中。
常用的自动排屑装置
有以下几种类型:带式排屑装置、刮板式排屑装置、螺旋排屑装置等。
此外, 在某些小型工件的加工自动线中, 每一个随行夹具上都附有一个盛屑器, 从工件上切下的切屑都落在盛屑器中,随着随行夹具一起运行,到达自动线的一定工位时, 用翻转装置将随行夹具和盛屑器一起翻转 180º,把切屑倒在线外的固定地点。
采用这种方式, 自动线上不再需要设置专门的排屑装置, 因而结构简单。
但这时切屑量不宜过大, 而且不宜在铁屑飞溅(如铣削的情况下采用。
三、切屑及切削液处理装置
长期以来, 切削液在切削加工中起着不可缺少的作用, 但它也对环境造成了一定的污染。
为了减少它的不良影响, 一方面可采用干切削或准干切削等先进加工方法来减少切削液的使用量,另一方面要加强对它的净化处理,以便进行回收利用,减少切削液的排放量。
切削液的净化处理就是将它在工作中带入的碎屑、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。