家庭水循环一．刀库的分类
近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角，在其特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。其产品品质的优劣，关系到工具机的整体效能表现。硬质合金密封环
刀库的容量、布局，针对不同的工具机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀方式可概分为以下几种：
1 斗笠式刀库
一般只能存16~24把刀具，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。 2 圆盘式刀库
圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上。"圆盘刀库"一般俗称"盘式刀库"，以便和"斗笠式刀库"、"链条式刀库"相区分。圆盘式的刀库容量不大，顶多二、三十把刀。需搭配自动换刀机构ATC(Auto Tools Change)进行刀具交换。
真空管道磁悬浮列车3 链条式刀库
链条式刀库的特点是可储放较多数量之刀具，一般都在20把以上，有些可储放120把以上。它是藉由
链条将要换的刀具传到指定位置，由机械手将刀具装到主轴上。换刀动作均采用马达加机械凸轮的结构，此设计之结构简单、动作快速、确实、可靠，但是价格较高，通常为客制化产品。
自动换刀系统
二．刀库的类型
1．鼓(盘)式刀库
(1)刀具轴线与鼓(盘)轴线平行的鼓式刀库.刀具环形排列，分径向、轴向两种取刀形式，其刀座(刀套)结构不同。这种鼓式刀库结构简单，应用较多，适用于刀库容量较少的情况。为增加刀库空间利用率，可采用双环或多环排列刀具的形式。但鼓(盘)直径增大，转动惯量就增加，选刀时间也较长。刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。刀库的储存量一般在8～64把范围内，多的可达100—200把。
(2)刀具轴线与鼓盘轴线不平行的鼓式刀库，刀具轴线与鼓盘轴线成夹角为锐角的刀库。这种鼓式刀库占有面积较大，刀库安装位置及刀库容量受限制，应用较少，但应用这种刀库可减少机械手换刀动作，简化机械手结构。
2．链式刀库，其结构较紧凑。一般刀具数量在30～120把或更多时，可采用链式刀库。
网络采集3．格子盒式刀库
(1)固定型格子盒式刀库刀具分几排直线排列；由纵、横向移动的取刀机械手完成选刀运动，将选取的刀具送到固定的换刀位置刀座上，由换刀机械手交换刀具。由于刀具排列密集，空间利用率高、刀库
容量大。
(2)非固定型格子盒式刀库刀库由多个刀匣组成，可直线运动，刀匣可以从刀库中垂向提出。
三．刀库的结构
1．圆盘式刀库的结构
压条与支架本体相对位置设有若干沉孔，供支柱定位组设其间；换刀结构的勾爪设有热处理中介环块，托架一体成型，因而具有结构牢固、总量减轻、制造成本较低、易于组装。2．链式库的结构
主动链轮由伺服电动机通过蜗轮减速装置驱动(根据需要，还可经过齿轮副传动)。这种传动方式，不仅在链式刀库中采用，在其他形式的刀库传动中，也多采用。导向轮一般做成光轮，圆周表面硬化处理。兼起张紧轮作用的左侧两个导轮，其轮座必须带有导向槽(或导向键)，以免松开安装螺钉时，轮座位置歪扭，对张．紧调节带来麻烦。回零挡块可以装在链条的任意位置上，而回零开关则安装在便于调整的地方。调整回零开关位置，使刀套准确地停在换刀机械手抓刀位置上。这时处于机械手抓刀位置的刀套，编号为1号，然后依次编上其他刀号。刀库回零时，只能从一个方向回零，至于是顺时针回转回零，还是逆时针回转回零，可由机、电设计人员商定。
如果刀套不能准确地停在换刀位置上，将会使换刀机械手抓刀不准，以致在换刀时容易发生撑刀现象；
，因此，刀套的准停问题，将是影响换刀动作可靠性的重要因素之一。
四．刀库的容量
刀库的容量首先要考虑加工工艺的需要。例如，立式加工中心的主要工艺为钻、铣。统计了15000种工件，按成组技术分析，各种加工所必需的刀具数的结果是：4把铣刀可完成工件95％左右的铣削工艺；10把孔加工刀具可完成70％的钻削工艺，因此，14把刀的容量就可完成70％以上的工件钻铣工艺。
如果从完成工件的全部加工所需的刀具数目统计，所得结果是80％的工件(中等尺寸，复杂程度一般)完成全部加工任务所需的刀具数在四十种以下，所以一般的中、小型立式加工中心配有14～30把刀具的刀库就能够满足70％～95％的工件加工需要。
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五．刀库的转位
刀库转位机构由伺服电动机通过消隙齿轮1、2带动蜗杆3，通过蜗轮4使刀库转动，蜗杆为右旋双导程蜗杆，可以用轴向移动的方法来调整蜗轮副的间隙。压盖5内孔螺纹与套6相配合，转动套6即可调整蜗杆的轴向位置，也就调整了蜗轮副的间隙。调整好后用螺母7锁紧。
刀库的最大转角为180°，根据所换刀具的位置决定正转或反转，由控制系统自动判别，以使刀路径
最短。每次转角大小由位置控制系统控制，进行粗定位，最后由定位销精确定位。
刀库主要是提供储刀位置，并能依程式的控制，正确选择刀具加以定位，以进行刀具交换；换刀机构则是执行刀具交换的动作。刀库必须与换刀机构同时存在，若无刀库则加工所需刀具无法事先储备；若无换刀机构，则加工所需刀具无法自刀库依序更换，而失去降低非切削时间的目的。此二者在功能及运用上相辅相成缺一不可。
六．自动换刀系统
自动换刀系统是CNC工具机的重要组成部分，主要是将加工所需刀具，从刀库中传送到主轴夹持机构上。刀具夹持元件的结构特性及其与工具机主轴的联结方式，将直接影响工具机的加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，则会影响工具机的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度，又会对整机的成本产生直接影响。
数控工具机的自动换刀系统大概分为1.油压机构2.气压机构3.电气式凸轮机构。在不断追求速度及可靠性提升的数控工具机市场，凸轮式换刀机构就广泛的被采用。此设计只用一个驱动马达就可完成复杂的换刀动作，快速确实，除了换油外没有其他消耗零件及保养需求，故障率最少，寿命超过百万次以上。
一般具有ATC装置者都有ATC臂。换刀时若是需要在刀具库与主轴两处更换，则需要ATC臂来补助。但有些工具机并不需要ATC臂即可完成换刀动作。
刀库技术发展趋势
未来工具机产业的发展，均以追求高速、高精度、高效率为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高；换刀的速度已成为高等级工具机的一项重要指标。
快速自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的，综合考虑工具机的各方面因素，在尽可能短的时间内完成刀具交换的技术方法。一般强调换刀速度快的卧式机台，皆有几个特点：1.刀臂短2.刀臂不一定成直线3.两刀可能互相垂直4.凸轮箱小且可移动。其主要目的是要让换刀时，可动件之转动惯量小，以达到快速换刀之目的。该技术包括刀库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速工具机的结构特点等。
换刀速度指标
衡量换刀速度的方法主要有二种：1.刀到刀换刀时间(T to T) 2.切屑到切屑换刀时间(C to C)。由于切屑到切屑换刀时间基本上就是综合加工机两次切削之间的时间，反映了综合加工机换刀所需的辅助时间，因此切屑到切屑换刀时间应是衡量综合加工机效率高低的最直接指标。而刀到刀换刀时间则主要
反映自动换刀装置本身性能的好坏，适合作为工具机自动换刀装置的性能指标，这两种方法通常用来评价换刀速度。至于换刀时间多少才算得上是高速工具机，并没有确定的指标，在技术条件可能的情况下，应尽可能提高换刀速度。
提高换刀速度的基本原则
双导程蜗杆工具机的换刀装置，通常由刀库和换刀机构组成，有些应用机械手臂换刀，有些换刀方式并不需要机械手臂，刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速运动的需要，高速工具机在结构上已和传统的工具机不同。以刀具运动进给为主，减小运动工件的质量，已成为高速工具机设计的主流。因此，设计换刀装置时，要充分考虑到高速工具机的结构特征。提高换刀速度的主要技术方法
适合于工具机的快速自动换刀技术主要有以下几个方面：
在传统自动换刀装置的基础上提高动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度高于液压和气动结构。
根据高速工具机的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统工具机的刀库和换刀装置多装在立柱一侧，在高速工具机则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。
采用新方法进行刀具快速交换，不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。
使用适合于高速工具机的刀柄。如HSK刀柄质量轻，装卸刀具的行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。
七．刀库的价格速度等主要参数
加工中心的种类很多，比如卧式加工中心、立式加工中心等。所以刀库的种类也很多，差异很大。刀库价格范围从每台几千元到几十万元甚至一百多万元。换刀速度快的达到0.5秒，慢的需要20秒或更多。
常用加工中心刀库有两种：一种是斗笠式，一种是刀臂式。其中斗笠式刀库换刀速度在8-9秒，价格在1.5万左右，刀臂式换刀速度在3-4秒，价格在3.5万左右，如单独后装刀库的话费用会略高点
机器手刀库换刀时间正常为4秒（从一次切削到另一次切削,C to C）。
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