1、自動換刀裝置的結構原理與維修自動換刀裝置是加工中心的重要執行機構，它的形式多種多樣，目前常見的有以下幾種。1回轉刀架換刀數控機床使用的回轉刀架是最簡單的自動換刀裝置，有四方刀架、 六角刀架， 即在其上裝有四把、六把或更多的刀具。回轉刀架必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時要保證回轉刀架在每次轉位的重復定位精度。圖 1 為數控車床六角回轉刀架，它適用于盤類零件的加工。在加工軸類零件時，可以用四方回轉刀架。由于兩者底部安裝尺寸相同，更換刀架十分方便。圖 1 數控車床六角回轉刀架1活塞2刀架體3、 7齒輪4齒圈5空套齒輪6活塞8齒條9固定插銷10、 11推桿12觸頭回轉刀架的全部動作

2、由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制，它的動作分為4 個步驟：(1) 刀架抬起當數控裝置發出換刀指令后，壓力油由a 孔進入壓緊液壓缸的下腔，活塞1 上升，刀架體 2 抬起，使定位用的活動插銷10 與固定插銷9 脫開。同時，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪5 結合。精選范本 ,供參考！(2) 刀架轉位當刀架抬起后，壓力油從c 孔進入轉位液壓缸左腔，活塞6向右移動，通過聯接板帶動齒條 8 移動，使空套齒輪5 作逆時針方向轉動。通過端齒離合器使刀架轉過60o。活塞的行程應等于齒輪5 分度圓周長的1/6 ，并由限位開關控制。(3) 刀架壓緊刀架轉位之后，壓力油從b 孔進入壓緊液壓缸上腔，活塞1帶動

3、刀架體2 下降。齒輪 3 的底盤上精確地安裝有6個帶斜楔的圓柱固定插銷9，利用活動插銷10 消除定位銷與孔之間的間隙，實現反靠定位。刀架體2 下降時，定位活動插銷10 與另一個固定插銷9 卡緊，同時齒輪 3 與齒圈 4 的錐面接觸， 刀架在新的位置定位并夾緊。這時，端齒離合器與空套齒輪5 脫開。(4) 轉位液壓缸復位刀架壓緊之后， 壓力油從 d 孔進入轉位液壓缸的右腔，活塞 6帶動齒條復位，由于此時端齒離合器已脫開，齒條帶動齒輪3 在軸上空轉。如果定位和夾緊動作正常，推桿 11 與相應的觸頭 12 接觸， 發出信號表示換刀過程已經結束，可以繼續進行切削加工。回轉刀架除了采用液壓缸轉位和定位銷定

4、位之外，還可以采用電動機帶動離合器定位，以及其他轉位和定位機構。2更換主軸頭換刀在帶有旋轉刀具的數控機床中，更換主軸頭是一種簡單換刀方式。主軸頭通常有臥式和立式兩種，而且常用轉塔的轉位來更換主軸頭，以實現自動換刀。在轉塔的各個主軸頭上，預先安裝有各工序所需的旋轉刀具。當發出換刀指令時，各主軸頭依次地轉到加工位置，并接通主軸運動，使相應的主軸帶動刀具旋轉，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運動脫開。圖 2 為臥式八軸轉塔頭。轉塔頭上徑向分布著八根結構完全相同的主軸7，主軸的回轉運動由齒輪 12 輸入。 當數控裝置發出換刀指令時，先通過液壓撥叉將移動齒輪3 與齒輪 12 脫離嚙合， 同時在中心液壓

5、缸 14的上腔通壓力油。由于活塞桿和活塞15 固定在底座上，因此中心液壓缸14帶著由兩個推力軸承17 和 16 支承的轉塔刀架體 18 抬起，離合器 2 和 1 脫離嚙合。然后壓力油進入轉位液壓缸，推動活塞齒條，再經過中間齒輪使大齒輪4 與轉塔刀架體 18 一起回轉45o，將下一工序的主軸轉到工作位置。轉位結束后，壓力油進入中心液壓缸14 的下腔，使轉塔頭下降，離合器 2 和 1 重新嚙合，實現了精確的定位。在壓力油的作用下，轉塔頭被壓緊，轉位液壓缸退回原位。最后，通過液壓撥叉移動齒輪3，使它與新換上的主軸齒輪12 相嚙合。為了改善主軸結構的裝配工藝性，整個主軸部件裝在套筒5 內，只要卸去螺釘

6、10，就可以將整個部件抽出。主軸前軸承 9 采用錐孔雙列圓柱滾子軸承，調整時，先卸下端蓋6，然后擰緊螺母 8，使內環做軸向移動，以便消除軸承的徑向間隙。精選范本 ,供參考！圖 2 臥式八軸轉塔頭1、 2 一離合器3、 4、 12 一齒輪5 一套筒6 一端蓋7 一主軸8 一螺母9、16、17 一軸承10 一螺釘1l 一推動桿13 一操縱桿14 一液壓缸15 一活塞18 一轉塔刀架體為了便于卸出主軸錐孔內的刀具，每根主軸都有操縱桿13 ，只要按壓操縱桿，就能通過斜面推動桿 11，頂出刀具。轉塔主軸頭的轉位、定位和壓緊方式與鼠齒盤式分度工作臺極為相似，但因為在轉塔上分布著許多回轉主軸部件，使結構更為

7、復雜。由于空間位置的限制，主軸部件的結構不可能設計得十分堅實，因而影響了主軸系統的剛度。為了保證主軸的剛度，主軸數目必須加以限制，否則將會使結構尺寸大為增加。轉塔主軸頭換刀方式的主要優點在于省去了自動松夾、卸刀、 裝刀、 夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作。從而提高了換刀的可靠性，并顯著地縮短了換刀時間。但由于上述結構上的原因，轉塔主軸頭通常只是用于工序較少、精度要求不太高的機床，例如數控鉆床等。3帶刀庫的自動換刀系統帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換機構組成。首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準刀柄上，在機外進行尺寸預調整后，按一定的方式放入刀庫中去。換刀時先在刀庫中進行選刀， 并由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具，在進行交換刀具之后，將新刀具裝入主軸，把舊刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側面或上方，也可作為單獨部件安裝到機床以外，并由搬運裝置運送刀具。精選范本 ,供參考！與轉塔主軸頭相比較，由于帶刀庫的自動換刀裝置數控機床主軸箱內只有一個主軸，設計主軸部件就有可能充分增強它的剛度，因而能滿足精密加工的要求。另外， 刀庫可以存放數量很大的刀具，