刀具交换机构的类型与动作原理

刀具交换机构的功能是将机床主轴上的刀具与刀库或刀具传送装置上的刀具进行交换，其动作循环为：拔刀→新旧刀具交换一装刀。目前，加工中心的自动换刀机构有两种常用类型的换刀方式，一是从刀库中直接由主轴交换，二是依靠机械手完成主轴与刀库上刀具的交换。

1．从刀库中直接由主轴交换
 

在这种换刀方式中，刀库一般安装在工作台上。换刀时，先使工作台与主轴相对运动将使用过的旧刀具送回刀库，然后再使工作台与主轴相对运动一次，从刀库中取出新刀。
 

这种换刀方式适用于小型加工中心，刀库较小，刀具较少、换刀动作简单，出现掉刀等故障时容易发现并能及时排除；缺点是换刀时间长，另外刀库设置在工作台上，减少了工作台的有效使用面积。
 

2．机械手完成主轴与刀库上刀具的交换
 

在这种换刀方式中，采用机械手刀具交换装置具有换刀时间短、动作灵活可靠等优点，应用最为广泛。
 

机械手进行一次换刀循环的基本动作为：抓刀（手臂旋转或伸出，同时抓住主轴和刀库里的刀具）→拔刀（主轴松开，机械手同时将主轴和刀库中的刀具拔出）→换刀（手臂转180°，新、旧刀具交换）→插刀（同时将新刀插入主轴，旧刀插入刀库，然后主轴夹紧刀具）→复位（手臂缩回到原始位置）。


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