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換刀速度指標(biāo)衡量換刀速度的方法主要有三種:①刀到刀換刀時(shí)間:②切削到切削換刀時(shí)間:③切屑到切屑換刀時(shí)間。由于切屑到切屑換刀時(shí)間基本上就是加工中心兩次切削之間的時(shí)間,反映了加工中心換刀所占用的輔助時(shí)間,因此切屑到切屑換刀時(shí)間應(yīng)是衡量加工中心效率的直接指標(biāo)。
而刀到刀換刀時(shí)間則主要反映自動(dòng)換刀裝置本身性能的好壞,更適合作為機(jī)床自動(dòng)換刀裝置的性能指標(biāo)。這兩種方法通常用來評(píng)價(jià)換刀速度。
至于換刀時(shí)間多少才是高速機(jī)床的快速自動(dòng)換刀裝置并沒有確定的指標(biāo),在技術(shù)條件可能的情況下,應(yīng)盡可能提高換刀速度。
合適于髙速加工中心的迅速全自動(dòng)換刀技術(shù)性關(guān)鍵有下列好多個(gè)層面:在傳統(tǒng)式的全自動(dòng)換刀裝置的基本上提升動(dòng)作速度,或選用動(dòng)作速度迅速的組織和驅(qū)動(dòng)器元器件。比如,機(jī)械設(shè)備凸輪結(jié)構(gòu)的換刀速率要大大的高過液壓機(jī)和氣動(dòng)式構(gòu)造。
依據(jù)髙速數(shù)控車床新的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)方案刀庫和換刀裝置的方式和部位。比如,傳統(tǒng)式的立柱式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側(cè):而髙速加工中心則多見立柱挪動(dòng)的走刀方法,為緩解健身運(yùn)動(dòng)件品質(zhì),刀庫和換刀裝置不適合再裝在立柱上。
多主軸換刀
這種機(jī)床沒有傳統(tǒng)的刀庫和換刀裝置,而是采用多個(gè)主軸并排固定在主軸架上,一般為3~18個(gè)。
每個(gè)主軸由各自的電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),并且每個(gè)主軸上安裝了不同的刀具。換刀時(shí)不是主軸上的刀具交換,而是安裝在夾具上的工件快速從一個(gè)主軸的加工位置移動(dòng)到另一個(gè)裝有不同刀具的主軸,實(shí)現(xiàn)換刀并立即加工。這個(gè)移動(dòng)時(shí)間就是換刀時(shí)間,而且非常短。由夾具快速移動(dòng)完成換刀,省去了復(fù)雜的換刀機(jī)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床和通常的加工中心結(jié)構(gòu)已大不相同。不僅可以用于需要快速換刀的加工,而且可以多軸同時(shí)加工,適合在高的效率生產(chǎn)線上使用。
雙主軸換刀
加工中心有兩個(gè)工作主軸,但不是同時(shí)用于切削加工。一個(gè)主軸用于加工,另一個(gè)主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時(shí),加工的主軸迅速退出,換好刀具的主軸立即進(jìn)入加工。
由于兩個(gè)過程可以同時(shí)進(jìn)行,換刀時(shí)間實(shí)際就是已經(jīng)裝好刀具的兩個(gè)主軸的換位時(shí)間,使輔助時(shí)間減到少,即機(jī)床切屑到切屑換刀時(shí)間達(dá)到較短。
由于有兩個(gè)主軸,這種機(jī)床的刀庫和換刀機(jī)械手可以是一套,也可以是兩套。兩個(gè)主軸可以用1.0~1.5s的時(shí)間移動(dòng)到加工位置并啟動(dòng)加速到加工的很大速度。具體的交換時(shí)間取決于機(jī)床的尺寸。