回转刀架换刀 更换主轴头换刀 更换主轴箱换刀 带刀库的自动换刀系统
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
二、自动换刀装置
1、回转刀架换刀
1）回转刀架结构要求：良好的强度和刚性
2）回转刀架的换刀动作 2、更换主轴换刀
刀架抬起 刀架转位 刀架压紧
优点：换刀时间短，换刀的可靠性强。
缺点：主轴系统的刚度较差。
刀柄
触针 刀具识别装置
编码环
特点：结构简单，寿命较短，可靠性较差，难于快速换刀
四、刀具的选刀方式
非接触式识别装置 1 10 10
特点：无磨损，无噪音，寿命长，反应速度快，适用于高 速，换刀频繁的场合。
四、刀具的选刀方式
光电识别装置
四、刀具的选刀方式
③ 刀座编码方式
永久性编码 临时性编码
刀座编码
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
1、刀库的功能 功能：储存加工工序所需的各种刀具及辅助工具。 2、刀库的种类
① 直线式
特点：结构简单，刀库容量小，一般可容纳 8-12把刀具，故少用。
三、刀库
3、刀库的容量
100
90
可 80 加 70
工 60
件 50
的 40
比 率
30
20
10
0
5
铣削加工
10
15
刀具数
车削加工
20
25
钻削加工
30
四、刀具的选刀方式
1、自动选刀：在自动换刀装置换刀时，按数控装 置发出的换刀指令，刀具交换装置 从刀库中挑选各工序所需刀具的操 作称为自动换刀。
顺序选择方式 刀具编码方式 2、刀具的选择方式 刀座编码方式 任意选择方式
四、刀具的选刀方式
刀座编码
四、刀具的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ刀方式
识别码块
识别传感器 刀柄编码
四、刀具的选刀方式
临时性编码
五、刀具交换装置
1、无机械手换刀
五、刀具交换装置
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
② 鼓轮式（圆盘式） 1）单鼓轮式 刀具、鼓轮轴线平行
❖刀具、鼓轮轴线垂直
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
盘式刀库
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
刀具、鼓轮轴线成锐角
特点：结构简单紧凑，应用较多，但刀具单 环排列，空间利用率低，适用于刀库 容量较小的场合，一般不多于50-60把刀。
双鼓轮式
主轴
三、刀库
❖三鼓轮式
行星鼓轮式
特点：不同类型的刀具及轻重型刀具可分别放置， 空间利用率高，但传动机构和运动控制装置 复杂，适用于刀库容量大的场合。
三、刀库
③ 链式 单环链式
特点：结构紧凑，刀库 容量大，可充分利用空 间，通常为轴向取刀， 位置精度较低，适用于 刀库容量大的场合。
龙门加工中心
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
鼓轮端面上双环排列
特点：刀库空间利用率较高，但装刀、取 刀机构复杂，仅适用于机床空间有 限制而刀库容量较大的场合。
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
鼓轮端面上多环排列 鼓轮弹仓式 2）多鼓轮式
二、自动换刀装置
4、带刀库的自动换刀系统 刀库
组成 选刀系统 刀具交换机构 刀具自动装卸机构
特点：结构较复杂，换刀过程动作多，换刀时间长。 适用场合：多用于钻床、镗铣床和数控组合机床。
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
三、刀库
❖多环链式
三、刀库
加长链式
三、刀库
④ 格子箱式 单面网格式
特点：刀库结构紧凑，空间利用率高，但换刀时间 较长，小直径刀具为轴向取刀，大直径刀具 为径向取刀，布局不灵活，通常刀库安置在 工作台上，应用较少。
三、刀库
❖多面网格式
特点：刀库容量大，辅助装置较复杂，用于需刀库 容量大的机床上。
四、刀具的选刀方式
① 顺序选择方式
刀具的顺序选择方式是将刀具按加工工序 的顺序，依次放入刀库的每一个刀座中。
特点：不需要刀具识别装置，结构简单， 工作可 靠，但刀库中刀具在不同工序中不能重复 使用，因此，刀具的数量的刀库的容量大。
四、刀具的选刀方式
② 刀具编码方式
四、刀具的选刀方式
接触式识别装置
适用场合：适应于工序较少、精度要求不太高的机床
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
回 转 刀 架 换 刀
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构
一、主轴准停装置
机 械 式 主 轴 准 停
二、自动换刀装置
自动换刀装置 (ATC)
刀库 机械手
作用——交换主轴与刀库中的刀（工）具
二、自动换刀装置
对自动换刀装置的 基本要求
自动换刀装置的形式
❖换刀时间短 ❖刀具重复定位精度高 ❖有足够的刀具贮存量 ❖刀库占地面积小及安全可靠
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页) 数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
二、自动换刀装置
3、更换主轴箱换刀
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)
适用场合： 适用于箱体 类零件的加 工
数控机床典型机械结构概述( p p t 7 6 页)