如图5-15
把工具系统的柄部和工作部分分开，制成主柄模 块、中间模块和工作模块三大系列化模块。编号含 义见教材p219。
图5-14 TSG82工具系统图
图5-15 TMG21模块式镗铣类工具系统
3.高速铣削用工具系统 可靠定位提高联 接刚度、精度和动 平衡。如图5-19
图5-18 在高速运转中离心力使主轴锥孔扩张
图5-8 刀具预调仪的测量、控制功能模块图
测量头
测量头有接触式测量头和非接触式测头。接触式
测量用百分表 ( 或扭簧仪 ) 直接测出刀齿的最高点和 最外点，测量精度可达 0.002~0.01mm 。测量比较直 观，但容易损伤表头和刀刃。非接触式测量用得较 多的是投影光屏，投影物镜放大倍数有8、10、15和
三、刀具进出站
刀具经预调、编码后－→刀具进出站－→入中央 刀库。磨损、破损的刀具或在一定生产周期内不使 用的刀具，从中央刀库取出，送回进出站。
四、中央刀库
中央刀库用于存储加工工件所需的各种刀具及备 用刀具。中央刀库通过刀具自动输送装置与机床刀 库连接起来，构成自动刀具供给系统。
中央刀库容量对系统的柔性有很大影响。尤其是 混流加工 ( 同时加工多种工件 ) 和有相互替代的机床 的中央刀库不但为各机床提供后续零件加工刀具， 而且周转和协调各机床刀库的刀具，提高刀具的利 用率。
图5-1 更换刀头模块
3.更换刀夹
如图5-2所示。刀具和刀夹一起从数控车床上取下。刀片转 位或更换后，在调刀仪上进行调刀。刀片和刀杆精度要求不 高，但刀夹精度要求高。
图5-2 更换刀夹
4.手动更换刀柄
图5-3 手动更换刀柄
5自动换刀
图5-4 转台刀具自动换刀
图5-5 利用刀库和机床运动自动换刀
刀具组件
在数控机床和加工中心广泛使用模块化结构的组 合刀具。
刀具组件：刀柄、刀夹、刀杆、刀片、紧固件等 这些组件是标准件。例如刀片有各种形式的不重 磨刀片。组合刀具可以提高刀具的柔性，减少刀具 组件的数量，充分发挥刀柄、刀夹、刀杆等标准件 的作用、降低刀具费用。在一批新的工件加工之前 ，按照刀具清单组装出一批刀具，刀具组装工作通 常由人工进行。 整体刀具也有使用，一般是特殊刀具。整体刀具 磨损后需要重磨。
第二节 刀具准备与储运系统
一、刀具准备与储运系统的组成 刀具准备与储运系统由下列部分组成： 刀具组装台、刀具预调仪、中央刀库、机 床刀库、刀具进出站输送装置和刀具交换机 构、刀具计算机管理系统等组成。图 3-24 是 刀具储运系统的示意图。
二、刀具预调
组装好一把完整的刀具后，上刀具预调仪按刀具 清单进行调整，使其几何参数与名义值一致，并测 量刀具补偿值。 如刀具长度、刀具直径、刀尖半径等，测量结果 记录在刀具调整卡上．随刀具送到机床操作者手中， 以便将刀具补偿值送入数控装置。在FMS系统中，如 果对刀具实行计算机集中管理和调度，要对刀具进 行编码，测量结果可以自动录入刀具管理计算机， 刀具和刀具数据按调度指令同时输送到指定机床。
倾斜微调
径向 位置 径向调整 螺杆滑块式 径向和轴向均可调整
2.数控刀具尺寸预调仪 刀具预调仪(又称 对刀仪)是刀具系统 的重要设备之一，其 基本组成如图3-25所 示。尽量采用计算机 管理的预调仪，以便 自动进行修正，提高 效率。 数控刀具尺寸预调 包括：轴向和径向尺 寸、角度调整和测量。
图5-7 光学测量立式多工位刀具预调仪
30 倍等。测量精度受光屏的质量、测量技巧、视觉ห้องสมุดไป่ตู้
误差等因素的影响，其测量精度在0.005mm左右。这 种测量不太直观，但可以综合检查刀刃质量。
Z、X轴测量机构
通过Z、X两个坐标轴的移动，带动测量头测得z和 x轴尺寸，即刀具的轴向尺寸和径向尺寸。两轴使用 的实测元件有许多种，机械式的有游标刻线尺，精 密丝杆和刻线尺加读数头；电测式有光栅数显、感 应同步器数显和磁尺数显等。 测量数据处理 对刀具进行编码，以便自动识别刀具。刀具的编 码方法有很多种，如机械编码、磁性编码、条形码 和新发展的磁性芯片。其计算机及附属装置可存储、 输出和打印刀具预调数据，并与上一级计算机(刀具 管理工作站、单元控制器)联网联接。
图5-6 利用刀库和机械手自动换刀
（二）数控刀具尺寸预调
1.数控刀具尺寸的预调方法
刀具的轴向和径向尺寸的调整方法可根据刀具结 构及其所配制工具系统，可采用多种方法预调，见 表5-1。
刀具尺寸调整方法 轴向 位置 用调节螺母 用调节螺钉 表 51 常 用 刀 具 尺 寸 调 整 结 构 和 方 法
图5-19 HSK刀柄与主轴联接结构与工作原理
三、刀具快速、自动更换和尺寸预调 (一）刀具快换或自动更换
1.刀片转位或自动更换
为了减少换刀时间，数控机床一般都使用可转位 刀具。中等精度刀片适用于粗加工，精密级刀片适 用于半精加工。在精加工时仍需尺寸调整。
2.更换刀头模块
生产中正在 推广使用模块 式车削类工具 系统。 图5-1所示。径 向和轴向精度 分别为2微米和 5微米，自动换 刀时间为2秒。
第五章 刀具储运及管理系统
第一节 数控刀具及工具系统 第二节 刀具准备与储运系统 第三节 刀具储存策略 第四节 刀具管理系统
第一节 数控刀具及工具系统
一、对数控刀具的要求及典型数控刀具
以数控机床为主的柔性加工设备对刀具的要求： （1）刀具切削性能应稳定可靠，避免刀具过早损坏， 而造成频繁停机。 （2）刀具应有较高的寿命。保证可靠地断、排屑。 （3）能快速换刀或自动换刀。 （4）能迅速、精确调整刀具尺寸。 （5）必须从数控加工特点出发制定数控刀具的标准 化、系列化和通用化结构体系。 （6）有完整的刀具组装、预调、编码标识与识别体 系。
图 可转位车刀刀片与夹固元件
二、数控刀具的工具系统 （一）车削类数控工具系统
图5-11 CZG车削类数控工具系统 a）非动力刀夹组合形式 b）动力刀夹组合形式
（二）镗削类数控工具系统
1.整体式镗铣类工具系统（TSG）
如图5-14
这类工具系统的柄部与夹持刀具的工作部分连成 一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机 床主轴联接的柄部。编号含义见教材p216、p218。 2.模块式镗铣类工具系统（TMG）