数控机床为了能在工件一次装夹中结束多道加工工序，缩短辅佐时刻，削减屡次设备工件所构成的使的过错，有必要带有主动换刀设备。主动换刀设备应当满足换刀时刻短、刀具重复定位精度高、刀具贮存量满足、刀库占地上积小以及安全牢靠等根柢恳求。
一、主动换刀设备的办法
1．反转刀架换刀
反转刀架是一种最简略的主动换刀设备，常用于数控车床。能够计划成四方刀架、六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架等多种办法。反转刀架上别离设备着四把、六把或更多的刀具，并按数控设备的指令换刀。
反转刀架在构造上有必要具有超卓的强度和刚度，以接受粗加工时的切削抗力。因为车削加工精度在很大程度上取决于刀尖方位，关于数控车床来说，加工进程中刀具方位不进行人工调整，因此更有必要挑选牢靠的定位计划和合理的定位构造，以确保反转刀架在每次转位往后，具有尽或许高的重复定位精度（通常为0.001～0.005mm）。
通常状况下，反转刀架的换刀动作包含刀架抬起、刀架转位及刀架压紧等。
2．替换主轴头换刀（刀具旋转为主运动）
替换主轴换刀是带有旋转刀具的数控机床的一种比照简略的换刀办法。这种主轴头实习上就
是一个转塔刀库，如图7-15所示。

主轴头有卧式和立式两种，通常用转塔的转位来替换主轴头，以结束主动换刀。在转塔的各个主轴上，预先设备有各工序所需求的旋转刀具，当宣告换刀指令时，各主轴头顺次地转到加工方位，并接通主运动，使相应的主轴股动刀具旋转。而其它处于不加工方位上的主轴都与主运动脱开。
这种替换主轴换刀设备，省去了主动松、夹、卸刀、装刀以及刀具转移等一系列的凌乱操作，然后缩短了换刀时刻，并跋涉了换刀的牢靠性。可是因为空间方位的绑缚，使主轴部件构造标准不能太大，因此影响了主轴体系的刚性。为了确保主轴的刚性，有必要绑缚主轴的数目，不然会使构造标准增大。因此，转塔主轴头通常只适用于工序较少、精度恳求不太高的机床，例如数控钻、铣床等。
3.带刀库的主动换刀体系
因为反转刀架、转塔头式换刀设备包容的刀具数量不能太多，不能满足凌乱零件的加工需求，因此，主动换刀数控机床多选用带刀库的主动换刀设备。带刀库的主动换刀设备由刀库和换刀安排构成，换刀进程较为凌乱。首要要把加工进程中运用的悉数刀具别离设备在标准刀柄上，在机外进行标准预调整后，按必定的办法放入刀库。换刀时，先在刀库中选刀，再由换刀设备从刀库或主轴上取出刀具，进行交流，将新刀装入主轴，旧刀放回刀库。刀库具有较大的容量，既可设备在主轴箱的周围面或上方。因为带刀库的主动换刀设备的数控机床的主轴箱内只需一根主轴，主轴部件的刚度要高，以满足精细加工恳求。
其他，刀库内刀具数量较大，因此能够进行凌乱零件的多工序加工，大大跋涉了机床的习气性和加工功率。带刀库的主动换刀体系适用于数控钻削基地和加工基地。
二、刀库和刀具的挑选办法
1.刀库类型
刀库的效果是贮藏必定数量的刀具，通过机械手结束与主轴上刀具的交流。刀库的类型有盘式刀库、链式刀库等多种办法，刀库的办法和容量要依据机床的技能计划来断定。图7-16所示的盘式刀库，刀具的方向与主轴同向，换刀时主轴箱上升到必定的方位，使主轴上的刀具刚好对准刀库最下面的那个方位，刀具被夹住，主轴在CNC的操控下，松开刀柄，盘式刀库向前运动，拔出主轴上的刀具，然后刀库将下一个工序所用的刀具旋转至与主轴对准的方位，刀库撤离将新刀具刺进主轴孔中，主轴夹紧刀柄，主轴箱降低到作业方位，结束换刀使命，进行下道工序的加工。此换刀设备的利益是构造简略，本钱较低，换刀牢靠性较好；缺陷是换刀时刻长，适用于刀库容量较小的加工基地。

关于刀库容量需求较大的加工基地可选用链式刀库（图7-17），链式刀库的构造紧凑，刀库容量较大，链环的形状可依据机床的计划制成各种形状，也可将换刀位超卓以便于换刀。当需求添加刀具数量时，只需添加链条的长度即可，给刀库计划与制作带来了便当。
2. 刀具的挑选办法
通常的刀库内寄存有多把刀具，每次换刀前要进行选刀，常用的选刀办法有次第选刀和恣意 选刀两种，次第选刀是在加工之前，将加工零件所需刀具依照技能恳求顺次刺进刀库的刀套中，加工是按次第调刀，加工纷歧样的工件时有必要从头调整刀库中的刀具次第。其利益是刀库的驱动和操控都比照简略。因此，这种办法适宜加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型数控机床的主动换刀。
跟着数控体系的翻开，如今大大都的数控体系都选用恣意选刀的办法，其分为刀套编码、刀具编码和回想式等三种。
3. 刀具编码办法
刀具编码或刀套编码需求在刀具或刀套上设备用于辨认的编码条，通常都是依据二进制编码的原理进行编码。刀具编码选刀办法选用了一种分外的刀柄构造，并对每把刀具编码。每把刀具都具有自个的代码，因此刀具可在纷歧样的工序中屡次重复运用，换下的刀具不必放回原刀座，刀库的容量也可相应削减。但每把刀具上都带有专用的编码环，刀具长度加长，制作艰难，刀库和机械手的构造变凌乱。刀套编码的办法是一把刀具只对应一个刀套，从一个刀套中取出的刀具有必要放回同一刀套中，取送刀具非常费事，换刀时刻长。如今在加工基地上许多运用回想式的办法。这种办法能将刀具号和刀库中的刀套方位对应地回想在数控体系的plc中，不论刀具放在哪个刀套内，刀具信息都一贯记存在PLC内。刀库上装有方位查看设备，可获得每个刀套的方位信息。这么刀具就能够恣意取出并送回。刀库上还设有机械原点，使每次选刀时就近挑选。
三、刀具交流设备
数控机床的主动换刀设备中，结束刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的设备称为刀具交流设备。刀具的交流办法有两种：由刀库与机床主轴的相对运动结束刀具交流以及选用机械手交流刀具。运用刀库与机床主轴的相对运动结束刀具交流的设备在换刀时有必要首要将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，两个动作不能一同进行，换刀时刻较长。而选用机械手换刀设备在换刀时能够一同抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具，因此换刀时刻进一步缩短。选用机械手进行刀具交流的办法运用最广泛。这是因为机械手换刀活络，动作快，并且构造简略。机械手能够结束抓刀—拔刀—反转—插刀—回来等一系列动作。为了避免刀具坠落，机械手的活动爪都带有自锁安排。

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