主动换刀设备是加工中心的重要执行组织,它的方法多种多样,现在常见的有以下几种。
数控机床运用的反转刀架是最简略的主动换刀设备,有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
反转刀架必定要有杰出的强度和刚度,以接受粗加工的切削力:一起要确保反转刀架在每次转位的重复定位精度。
图1为数控车床六角反转刀架,它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时,可以用四方反转刀架。因为两者底部设备尺度相同,替换刀架非常便利。
反转刀架的悉数动作由液压体系通过电磁换向阀和次序阀发展操控,它的动作分为4个进程:
(1)刀架抬起 当数控设备宣布换刀指令后,压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔,活塞1上升,刀架体2抬起,使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。一起,活塞杆下端的端齿聚散器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位 当刀架抬起后,压力油从c孔进入转位液压缸左腔,活塞6向右移动,通过联接板带动齿条8移动,使空套
齿轮5作逆时针方向滚动。通过端齿聚散器使刀架转过60。活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6,并由限位开关操控。
(3)刀架压紧 刀架转位之后,压力油从b孔进入压紧液压缸上腔,活塞1带动刀架体2下降。齿轮3的底盘上精确地设备有6个带斜楔的圆柱固定插销9,运用活动插销10消除定位销与孔之间的空隙,完成反靠定位。刀架体2下降时,定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧,一起齿轮3与齿圈4的锥面触摸,刀架在新的方位定位并夹紧。这时,端齿聚散器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位 刀架压紧之后,压力油从d孔进入转位液压缸的右腔,活塞6带动齿条复位,因为此刻端齿聚散器已脱开,齿条带动齿轮3在轴上空转。
假如定位和夹紧动作正常,推杆11与相应的触头12触摸,宣布信号表明换刀进程现已结束,可以持续发展切削加工。
反转刀架除了采取了液压缸转位和定位销定位之外,还可以运用电动机带动聚散器定位,以及其他转位和定位组织。
在带有旋转刀具的数控机床中,替换主轴头是一种简略换刀方法。主轴头一般有卧式和立式两种,并且常用转塔的转位来替换主轴头,以完成主动换刀。在转塔的各个主轴头上,预先设备有各工序所需的旋转刀具。当宣布换刀指令时,各主轴头顺次地转到加工方位,并接通主轴运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不加工方位上的主轴都与主运动脱开。
图2为卧式八轴转塔头。转塔头上径向散布着八根结构彻底相同的主轴7,主轴的反转运动由齿轮12输入。当数控设备宣布换刀指令时,先通过液压拨叉将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合,一起在中心液压缸14的上腔通压力油。因为活塞杆和活塞15固定在底座上,因而中心液压缸14带着由两个推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起,聚散器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸,推进活塞齿条,再通过中心齿