数控机床ATC系统课件.ppt

2.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统2.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统 美、德、日等世界制造业发达的国家无一例美、德、日等世界制造业发达的国家无一例外都是刀具工业先进的国家外都是刀具工业先进的国家 先进的刀具及其换刀装置不但是推动制造技先进的刀具及其换刀装置不但是推动制造技术发展进步的重要动力，还是提高产品质量、降术发展进步的重要动力，还是提高产品质量、降低加工成本的重要手段低加工成本的重要手段 刀具与机床是互相制约又相互促进的刀具与机床是互相制约又相互促进的 今天先进的刀具与数控机床共同推动了现代今天先进的刀具与数控机床共同推动了现代加工技术的进步，使制造技术进入了数控加工的加工技术的进步，使制造技术进入了数控加工的新时代12.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统 数控加工刀具具有适应数控加工刀具具有适应CNCCNC高速、高效和高速、高效和高度自动化的特点，一般高度自动化的特点，一般包括通用刀具、通用包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄连接刀柄及少量专用刀柄刀柄用以连接刀具刀柄用以连接刀具并装在机床主轴头上，已标准化和系列化并装在机床主轴头上，已标准化和系列化。

2.5.1 2.5.1 数控刀具数控刀具目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具 机夹可转位刀具已经得到了广泛的应用，机夹可转位刀具已经得到了广泛的应用，数量上已达到整个数控刀具的数量上已达到整个数控刀具的30%40%30%40%，占金，占金属切除率总数的属切除率总数的80%90%80%90%22.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统1. 1. 数控刀具的分类及特点数控刀具的分类及特点32.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统n整体式整体式 - - 钻头、立铣刀等；钻头、立铣刀等；n镶嵌式镶嵌式 - - 焊接式和焊接式和机夹式；机夹式；n减振式减振式 - - 主要用于镗孔主要用于镗孔 ；n内冷式内冷式 - - 深孔加工；深孔加工；n其他特殊形式；其他特殊形式；(1) (1) 按结构分：按结构分：1 1）分类）分类42.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统(2) (2) 按切削工艺分按切削工艺分n车削刀具车削刀具-外圆、内孔、螺纹、成形车刀等外圆、内孔、螺纹、成形车刀等n钻削刀具钻削刀具-钻头、铰刀、丝锥等钻头、铰刀、丝锥等n镗削刀具镗削刀具-粗镗刀、精镗刀等粗镗刀、精镗刀等n铣削刀具铣削刀具-面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等外圆车刀外圆车刀常用车刀：常用车刀：52.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统螺纹车刀螺纹车刀内孔车刀内孔车刀62.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统面铣刀面铣刀方肩铣刀方肩铣刀常用铣刀：常用铣刀：72.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统仿形铣刀仿形铣刀三面刃和三面刃和螺纹铣刀螺纹铣刀整体硬质整体硬质合金铣刀合金铣刀82.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统铰刀铰刀钻头钻头丝锥丝锥钻削刀具：钻削刀具：92.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统粗镗刀粗镗刀精镗刀精镗刀镗削刀具：镗削刀具：102.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统(3) (3) 按材料分按材料分n高速钢刀具高速钢刀具n硬质合金刀具硬质合金刀具-使用最普遍使用最普遍n陶瓷刀具陶瓷刀具n立方氮化硼刀具立方氮化硼刀具n聚晶金刚石刀具聚晶金刚石刀具112.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统硬质合金刀具硬质合金刀具122.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统模块化工具优点：模块化工具优点：n减少换刀时间和刀具的安装次数；减少换刀时间和刀具的安装次数；n促使工具向标准化和系列化发展；促使工具向标准化和系列化发展；n提高工具的管理及柔性加工的水平；提高工具的管理及柔性加工的水平；n扩大工具的利用率，充分发挥工具的性能，降扩大工具的利用率，充分发挥工具的性能，降低工具储备量。

低工具储备量目前的数控工具形成了两大系统，目前的数控工具形成了两大系统，车削工具系车削工具系统统和和镗铣类工具系统镗铣类工具系统4) (4) 按工具系统分按工具系统分n整体式工具系统整体式工具系统n模块式工具系统模块式工具系统 132.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统2 2）数控刀具特点：）数控刀具特点：n很高的切削效率；很高的切削效率； n高的精度和重复定位精度；高的精度和重复定位精度；n很高的可靠性和耐用度；很高的可靠性和耐用度；n刀具尺寸的预调和快速换刀；刀具尺寸的预调和快速换刀； n完善的工具系统和刀具管理系统；完善的工具系统和刀具管理系统； n应有刀具监控及尺寸补偿系统应有刀具监控及尺寸补偿系统 142.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统2. 2. 机夹机夹可转位刀片可转位刀片1) 1) 可转位刀片的代码可转位刀片的代码 按国际柄准按国际柄准IS018321985IS018321985，可转位刀片的，可转位刀片的代码表示方法是代码表示方法是由由1010位字符串位字符串组成的2) 2) 可转位刀片的断屑槽槽型可转位刀片的断屑槽槽型 我国标准我国标准GB 2080GB 20808787中所表示的槽形为中所表示的槽形为V V形断屑槽，槽宽为：形断屑槽，槽宽为：V0V01 mm1 mm；V1 = 1mmV1 = 1mm；V2 = 2mmV2 = 2mm； V3 = 3mmV3 = 3mm；V4 = 4mmV4 = 4mm； 等五种。

等五种 152.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统3)3)可转位刀片的夹紧方式可转位刀片的夹紧方式 刀片夹紧要求：刀片夹紧要求： (1)(1)夹紧可靠，不允许松动夹紧可靠，不允许松动 (2)(2)定位准确，确保定位精度和重复精度定位准确，确保定位精度和重复精度 (3)(3)排屑流畅，有足够的排屑空间排屑流畅，有足够的排屑空间 (4)(4)结构简单，操作方便，转位动作快，成本低结构简单，操作方便，转位动作快，成本低 刀片夹紧方式：刀片夹紧方式：(1)(1)杠杆式；杠杆式；(2)(2)楔块上压式；楔块上压式；(3)(3)螺钉上压式；螺钉上压式；162.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统172.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统182.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统数控车床数控车床整整体式体式工具系统工具系统3. 3. 数控刀具工具系统数控刀具工具系统工具系统：工具系统：是针对数控是针对数控机床要求与之配机床要求与之配套的套的刀具必须可刀具必须可快换、高效切削快换、高效切削而发展起来的，而发展起来的，是刀具与机床的是刀具与机床的接口。

接口1 1）工具系统分类）工具系统分类192.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统镗镗式式铣铣工工类类具具模模系系块块统统(1)模块式模块式刀柄刀柄 镗铣类镗铣类模模块式工具系统块式工具系统即即TMGTMG工具工具系系统，统，通过将基通过将基本刀柄、接杆本刀柄、接杆和加长杆和加长杆(如需如需要要)进行组合，进行组合，能组成能组成很多种很多种类的刀柄类的刀柄202.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统镗铣类模块式工具系统组成镗铣类模块式工具系统组成212.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统TMG21TMG21工具系统工具系统222.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统镗铣类镗铣类整整体式体式工具工具系统系统(TSG)(2)整体式刀柄整体式刀柄镗铣类整体式工具系统镗铣类整体式工具系统即即TSGTSG系统系统用于刀具装配用于刀具装配中装夹不改变，或不宜使用模块式刀柄的场合中装夹不改变，或不宜使用模块式刀柄的场合232.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统镗铣类整体式工具系统组成镗铣类整体式工具系统组成242.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统TSG82TSG82工具系统工具系统252.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统JT(BT)40-XS16-75(1)(2)(3)2) 2) 工具系统型号表示方法工具系统型号表示方法JT：表示采用国际标表示采用国际标准准ISO7388号加工中号加工中心机床用锥柄柄部；心机床用锥柄柄部；BT：表示采用日本标表示采用日本标准准MAS403号加工中号加工中心机床用锥柄柄部；心机床用锥柄柄部；其后数字为相应的其后数字为相应的ISOISO锥度号：如锥度号：如 5050和和4040分别代表分别代表大端直径大端直径69.8569.85和和44.4544.45的的7:247:24锥度锥度。

1)(1)柄部型式及尺寸柄部型式及尺寸柄部型式及尺寸柄部型式及尺寸262.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统JT(BT)40-XS16-75(1)(2)(3)(2)(2)刀柄用途及主参数刀柄用途及主参数刀柄用途及主参数刀柄用途及主参数XD-装三面铣刀刀柄装三面铣刀刀柄MW -无扁尾氏锥柄刀柄无扁尾氏锥柄刀柄XS-装三面刃铣刀刀柄装三面刃铣刀刀柄M-有扁尾氏锥柄刀柄有扁尾氏锥柄刀柄Z(J) -装钻夹头刀柄装钻夹头刀柄(贾式锥度加贾式锥度加J)XP-装削平柄铣刀刀柄装削平柄铣刀刀柄用途后的数字表示工具的工作特性，其用途后的数字表示工具的工作特性，其含义随工具不同而异含义随工具不同而异3)工作长度工作长度272.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统面铣刀刀柄面铣刀刀柄整体钻整体钻夹头刀柄夹头刀柄3)3)常用刀柄常用刀柄282.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统镗刀镗刀柄柄292.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统莫式锥莫式锥度刀柄度刀柄快换式丝快换式丝锥刀锥刀柄柄钻夹头钻夹头刀刀柄柄302.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统ERER弹簧夹头刀弹簧夹头刀柄柄侧压式立铣刀柄侧压式立铣刀柄KMKM型卡簧型卡簧 ERER型卡簧型卡簧312.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统ISO7388及及DIN69871的的A型拉钉型拉钉 ISO7388及及DIN69871的的B型拉钉型拉钉 MASBT拉钉拉钉拉钉：拉钉：带螺纹的零件，带螺纹的零件，连接连接在各种工具柄的尾端，在各种工具柄的尾端，作为镗铣主轴拉刀固定用。

作为镗铣主轴拉刀固定用322.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统n (1)(1)刀具换刀时间短且换刀可靠；刀具换刀时间短且换刀可靠；n (2)(2)刀具刀具重复定位精度重复定位精度高；高；n (3)(3)足够的刀具储存量；足够的刀具储存量；n (4)(4)刀库占地面积小刀库占地面积小2.5.2 2.5.2 数控刀具自动换刀系统数控刀具自动换刀系统 为完成对工件的多工序加工而设置的存储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及更换刀具的装置称为自动换刀装置(Automatic (Automatic tool changer-ATC)tool changer-ATC) , ,自动换刀装置应当满足的基自动换刀装置应当满足的基本要求为：本要求为：332.52.5数控加工自动换刀系统数控加工自动换刀系统根据其组成结构可分为根据其组成结构可分为n排式刀架排式刀架n回转刀架式回转刀架式n转塔式转塔式n带刀库式带刀库式1 1、自动换刀装置的形式、自动换刀装置的形式1) 1) 1) 1) 排式刀架排式刀架排式刀架排式刀架自动换刀装置自动换刀装置自动换刀装置自动换刀装置 排式刀架一般用于数控车床，结构为夹持各排式刀架一般用于数控车床，结构为夹持各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的种不同用途刀具的刀夹沿着机床的X X坐标轴方向排坐标轴方向排列在横向滑板上，换刀方便迅速，生。