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加工中 心的自动换刀系统

日期:2018-12-23 14:09
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摘要:数控系 统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件。为了满足市场的需要,达到现 代制造技术对数控技术提出的更高的要求,当前,世界数 控技术及其装备的发展主要体现为以下几方面技术特征: 1、高速、高效 自动换 刀系统数控加工中心的重要组成部分。刀具夹 持元件的结构特性及它与加工中心主轴的联结方式,将直接 影响加工中心的加工性能。刀库结 构形式及刀具交换装置的工作方式,则会影 响加工中心的换刀效率。自动换 刀系统本身及相关结构的复杂程度,又会对 加工中心的成本 造价产生直接影响。 从换刀 系统发展的历史来: 1956年日本 富士通研究成功数控转塔式冲床,美国IBM公司同 期也研制成功了APT。 1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。 1967年出现了FMS(柔性制造系统)。 197...

自动换刀系统数控加工中心的重要组成部分。刀具夹 持元件的结构特性及它与加工中心主轴的联结方式,将直接影响加工中心的加工性能。刀库结 构形式及刀具交换装置的工作方式,则会影响加工中心的换刀效率。自动换 刀系统本身及相关结构的复杂程度,又会对加工中心的成本 造价产生直接影响。

从换刀 系统发展的历史来

1956年日本 富士通研究成功数控转塔式冲床,美国IBM公司同 期也研制成功了APT。

1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。

1967年出现了FMS(柔性制造系统)。

1978年以后,加工中心迅速发展,带有ATC装置,可实现 多种工序加工的机床。

1983年国际 标准化组织制定了国际标准,自动换 刀系统便形成了统一的结构模式。

目前国内外加工中心自动换刀系统中,刀具、辅具多采用锥柄结构,刀柄与 机床主轴的联结、刀具的 夹紧放松机构及驱动方式几乎都采用同一种结构模式。

在种模式中,加工中心主轴常 采用空心的带有拉杆、碟形弹 簧组的结构形式,由液压 或气动装置提供动力,实现夹 紧放松刀柄的动作。利用这 种机构夹持刀具进行数控加工的*大问题是,它不能 同时获得高的夹持刚度和刀具振摆精度,而且主轴结构复杂,主轴轴向尺寸过大,加上它 的液压驱动装置及刀具辅具锥柄的制造成本,使得自 动换刀系统的造价在加工中心整机中 占有较大的比重。

据有关资料介绍,在刀具采用锥柄夹头、侧压夹 头以及弹簧夹头夹紧性能的对比实验中,采用弹 簧夹头夹持刀具是唯壹可同时获得高的夹持刚度和振摆精度的理想元件。采用这种夹持元件,刀具或 刀具辅具可作成圆柱柄,其制造成本低,精度易保证,这对大 容量刀库降低刀具辅具的制造成本,意义更为显著。

在现代加工中心上亦有 采用弹簧夹头作为刀具的夹持元件,但机床的主轴结构、驱动方 式仍然采用与上述锥柄刀具完全相同的结构形式。采用这种结构模式,在实际数控加工中,尤其是 在需要超高速主轴、主轴的径向、轴向尺寸都很小、没有足 够的换刀空间的微细加工场合中实现自动换刀将会是很困难的,如果实 施自动换刀那将使加工中心成本大幅度提高。

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