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數控加工中心除了和其它數控銑削加工設備一樣，具有高效加工復雜曲面工件和異形輪廓工件的加工能力以外。它還具有自動(dòng)更換加工刀具的先進(jìn)功能。數控加工中心之所以具有較高的自動(dòng)化加工能力，除了機床配置的控制裝置和工件的加工程序以外，硬件方面主要配置有刀庫和自動(dòng)換刀裝置兩部分。
根據數控加工中心加工形式和加工要求的不同，常見(jiàn)的刀庫形式主要有斗笠式刀庫、圓盤(pán)機械手刀庫、鏈式刀庫等幾種。相對應的換刀方式可分為直接換刀方式、機械手換刀方式和轉塔頭方式幾種，具體我們看一下它們各自的特點(diǎn)：
一、數控加工中心換刀方式----機械手換刀方式
一般配置機械手換刀機構的刀庫常使用圓盤(pán)式刀庫。所謂機械手換刀方式，就是指在換刀時(shí)，由機械手進(jìn)行抓刀、選刀及換刀。負責在刀庫和數控加工中心的主軸之間傳遞刀具，將替換下來(lái)的數控刀具送回到刀庫內，再將需要使用的刀具推送到主軸上。這種換刀方式的特點(diǎn)是待使用的新刀和已使用的舊刀同時(shí)抓取。也就是說(shuō)抓刀和換刀同時(shí)進(jìn)行，因此相對其它換刀方式來(lái)說(shuō)，具有換刀速度更快、各機械元件的運動(dòng)幅度更小等特點(diǎn)。是現在比較主流的換刀方式。
二、數控加工中心換刀方式----直接換刀方式
所謂直接換刀方式是指換刀過(guò)程由刀庫和主軸箱配合完成，這是一種最直接的換刀方式。一般配置的刀庫是斗笠式的。按照換刀過(guò)程中，刀庫有沒(méi)有發(fā)生位移來(lái)區分，直接換刀方式又可以分為刀庫移位方式和刀庫固定方式兩種。刀庫移位方式中，刀庫是可以移動(dòng)的，在換刀前，刀庫進(jìn)入換刀工作區，換刀后在退出該區域。這種換刀方式由于刀庫發(fā)生的運動(dòng)較多，布局比較講究，靈活性和適應性較差。刀庫固定方式中，主要通過(guò)主軸箱的移動(dòng)進(jìn)行選刀。刀庫可以是保持靜止的，也可以只進(jìn)行位置旋轉。前者只能進(jìn)行順序選刀，適用于刀具數量較少的數控加工中心，而后者可以實(shí)現轉位選刀。這種選刀方式減少了刀庫的移動(dòng)，可以大大簡(jiǎn)化刀庫的設計結構，對換刀過(guò)程的控制也簡(jiǎn)單可靠。直接換刀方式的特點(diǎn)是換刀速度慢、故障率高，只在早期的機型上使用。
三、數控加工中心換刀方式----轉塔頭換刀方式
轉塔頭方式是通過(guò)磚塔的旋轉，使需要的刀具移動(dòng)到相應位置的換刀方式。它一般為順序換刀，優(yōu)點(diǎn)是結構緊湊，換刀時(shí)間極短，一般較多應用于加工曲軸類(lèi)等細長(cháng)類(lèi)工件且需要完成多道工序的復雜工序加工場(chǎng)合。
轉塔頭方式的自動(dòng)換刀裝置和直接換刀方式類(lèi)似，又分為轉塔刀架換刀和磚塔主軸頭換刀兩種方式。轉塔刀架換刀方式是通過(guò)轉塔頭的旋轉，實(shí)現自動(dòng)換刀動(dòng)作；轉塔主軸頭換刀方式也需要配備轉塔，但轉塔主軸上連接的不是刀架，而是多個(gè)不同方位，成章魚(yú)觸手狀分布的分主軸頭，每個(gè)主軸頭上事先安裝有各個(gè)工序需要使用的刀具。
在數控加工中心加工中，通過(guò)旋轉轉塔，各主軸頭按照程序指令，依次轉動(dòng)到加工位置，從而實(shí)現自動(dòng)換刀動(dòng)作。這種換刀方式，由于各分主軸都集中在一個(gè)轉塔上，對轉塔主軸的剛度有較高的要求，對刀具主軸的數量也有一定的限制。這種換刀方式主要應用在較小型的數控加工中心上。
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