加工中心盘式刀库自动换刀控制系统设计

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加工中心盘式刀库自动换刀控制系统设计1引言
加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件-次装
夹后可以进行多道工序加工的数控机床。数控铣床通过改造加上
自动换刀系统就可以得到-台全功能的加工中心。加工中心能大
大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，同时
减少了多次安装造成的定位误差，提高加工精度，能实现高精高
效的加-rm。
图1微型立式加工中心布局图
工中心几乎是空白。而机械加工业、小型模具的制造、工科院校、
技工学校等对小型加工中心存在着大量的需求121。为了填补市场
的空白，本台自主研发制作的微型立式加工中心应运而生。加工
中心工作台采用肛y双向精密数控工作台；可以进行x、y、z三
个方向的进给；配装自动换刀系统，可以完成铣、钻、扩、铰、锪、攻
丝等多种加工工序，体积孝结构紧凑，不但可满足本科实验教学
的需要，还能进行小型板类、盘类、叉架类和箱体类等复杂零件的
多品种中小批量加工。整体结构，如图l所示。加工中心的关键技
术在于自动换刀系统装置。针对自主研发制作的微型立式加工中
心进行阐述自动换刀控制系统的设计。
2自动换刀装置结构原理
加工中心自动换刀装置有两种形式：有机械手换刀和无机
械手换刀。有机械手换刀方式是当主轴位于换刀点位置时首先利
用机械手把主轴上的旧刀取下来再把刀库上的刀具送到主轴上，
最后把已用过的刀具返送到刀库上。换刀时间短，但其机械结构
比较复杂。而无机械手换刀是直接在刀库与主轴(或刀架)之间的
相对运动来实现换刀的自动换刀方式，结构简单。由于小型加工
中心体积小，相对于有机械手换刀方式来说，无机械手换刀方式