本篇文章给大家谈谈 数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程 ，以及 加工中心主轴是如何实现刀具的自动装卸和夹紧的? 对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。今天给各位分享 数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程 的知识，其中也会对 加工中心主轴是如何实现刀具的自动装卸和夹紧的? 进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

1 车床四工位电动回转刀架的工作原理 数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储

这时上刀体不能绕刀架的中心轴转动；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起,等上下断面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中轴转动，完成转位动作。【补充】：常见典型故障：1)刀架连转不停或在某个刀位不停。此故障往往

当接收到换刀指令时 马达正传 蜗杆带动涡轮同时刀架蜗杆转动使刀架上升 端面齿轮分离 当刀架升高到一定道程度时 刀架连同刀架蜗杆一专起旋转 旋转90度后遇到限位块阻挡 由于马达受阻力量达到一定时开始反转 自然刀架下降于底属

刀架连续动作的顺序如下：首先，系统发出指令，电机通电，使电机按其特定的方向转动,电机通过一对齿轮、蜗杆带动蜗轮传动体（1）拨套（6）沿逆时针方向旋转，此时蜗轮传动体（1）将通过其外螺纹（1）将刹紧齿盘（9）渐渐开

四方刀架：1松开：刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架电动机转动时与蜗杆配套的涡轮转动，此涡轮与一条丝杠为一体的（称为“涡轮丝杠”）当丝杠转动时会上升（与丝杠旋合的螺母与刀架是一体的，当松开时刀架不动作，所以丝

(1)刀架抬起 当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。(2)刀架转位 当刀架抬起后

数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程

自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。1．回转刀架换刀 数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。回转刀架

带刀库和自动换刀装置的数控机床，其主轴箱和转塔主轴头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，主轴部件具有足够刚度，因而能够满足各种精密加工的要求。另外，刀库可以存放数量很多的刀具，以进行复杂零件的多工步加工，可明显

一、自动换刀装置的形式 自动换刀装置是数控机床的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种：1．回转刀架换刀；2．排式刀架换刀；3．更换主轴头换刀；4．带刀库的自动换刀系统 在这里我对数控机床常见的

数控机床实现换刀的方式有手动换刀、自动换刀器、直接换刀、链式刀库。手动换刀需要操作人员通过手动操作，将原有刀具从主轴中卸下，然后安装新的刀具。这种方式适用于简单的换刀需求，但需要操作人员具备一定的经验和技能。

数控机床自动换刀装置分为转塔式和刀库式 转塔式分为回转刀架和转塔头 刀库式分为刀库与主轴之间直接换刀、用机械手配合刀库进行换刀和（用机械手、运输装置配合刀库进行换刀）三种 回转刀架多为顺序换刀，换刀时间短

1、回转刀架换刀：回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，可以同时存放多把刀具，换刀时通过转位来选择所需刀具。2、机械手换刀：机械手换刀装置是一种复杂的自动换刀装置，可以通过机械手的运动来抓取所需刀具，并将其装

1、刀具交换方式数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。刀具的交换方式很多，一般可分为以下两大

数控机床的自动换刀装置都有哪些方式?

1、回转刀架换刀：回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，可以同时存放多把刀具，换刀时通过转位来选择所需刀具。2、机械手换刀：机械手换刀装置是一种复杂的自动换刀装置，可以通过机械手的运动来抓取所需刀具，并将其

自动换刀装置的作用如下;1、缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％；2、“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积；3、提高加工精度。自动换刀装置是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动

最佳答案 1、回转刀架换刀 数控雕刻机上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀系统,根据不同加工对象,可以设计成四方刀架和六角刀架多种形式,回转刀架上分别安装多把,并按数控装置的指令换刀。回转刀架在结构上必须具有良好

自动换刀系统是指实现零件工序之间连续加工的换刀要求的加工装置。自动换刀系统由刀库和换刀装置组成。其中，应用最为广泛的自动换刀系统主要有三种类型，分别是转塔式换刀系统、带盘式刀库的主轴直接换刀系统和带链式刀库

链式刀库是一种常用的自动换刀设备，它具有多个刀位，不同类型和规格的刀具可以按照预定的顺序存放在刀库中。在换刀时，机床控制系统通过指令，刀库内的刀位会自动旋转到需要的刀具位置，然后机床进行换刀操作。数控机床换

自动换刀装置是数控机床的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种：1．回转刀架换刀；2．排式刀架换刀；3．更换主轴头换刀；4．带刀库的自动换刀系统 在这里我对数控机床常见的这几种换刀系统逐一介绍，

什么是自动换刀装置

电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴

电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾

主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出

而电主轴本身就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。电主轴所融合的技术： 高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿

电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。 帝益电主轴外观图 电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿

在机床的主轴与电动机主轴所组成的电主轴中,比较普遍采用的是高频率的交流电动机,亦将其称之为“高频主轴”。图1为电主轴结构的简易图,它的主要特点是在主轴的内部安装电动机装置,使其能够实现直接对主轴的驱动,从而使主轴

基于高速电主轴结构的数控机床分析 电主轴结构

加工中心由于主轴转速高，为了保证安全在主轴内部都有一个刀柄机械夹紧装置，俗称：机械手。这个机械手是靠弹簧夹紧，气动或液压松开，所以即便你突然停电，刀具也不会从主轴中掉出来。刀具有2种形式安装到加工中心主轴上去的。

五轴联动加工中心的自动换刀功能需要主轴上安装有特殊的换刀装置，通常称为ATC（Automatic Tool Changer）或者ATC系统。ATC系统由多个刀库、刀臂和刀具传送机构组成，可以自动实现刀具的快速更换，从而提高加工效率和灵活性。ATC

加工中心可以白动换刀，所以，主轴系统应具备自动松开和夹紧刀具的功能。刀具的自动夹紧机构安装在主轴的内部，图2一7所示为刀具的夹紧状态．刀柄1由主轴抓刀爪2 央持，碟形弹簧5通过拉杆4、抓刀爪 2 ，在内套 3 的作

加工中心主轴的自动装卸和夹紧功能是通过一套精密的机械和电子系统来实现的。首先，主轴上安装有专门的工具夹头，通过气压或液压装置来夹紧刀具。当需要更换刀具时，系统会自动松开夹紧装置，并将刀具卸下。接着，系统会选择并

刀夹1以锥度为7:24的锥柄在主轴3前端的锥孔中定位，并通过拧紧在锥柄尾部的拉钉2拉紧在锥孔中。夹紧刀夹时，液压缸上腔接通回油，弹簧11推活塞6上移，处于图示位置，拉杆4在碟形弹簧5作用下向上移动；由于此时装在

加工中心主轴是如何实现刀具的自动装卸和夹紧的?

数控机床主轴有几个部分,1主轴电机 2传动皮带,皮带轮,齿轮箱3主轴心轴(连鼻端)4主轴轴承 5拉刀,松刀机构(加工中心)6加工中心的主轴配重(有配重块或刹车马达,油压配重等)工作原理我想就是通过传动部分将主轴电机的旋转运动

众所周知,加工中心的主轴传动结构有四种,分别是齿轮传动主轴、皮带传动主轴、直结式传动主轴和电主轴这四种传动结构。比价适合重切削场合的传动结构主轴有两种,分别是齿轮传动主轴和皮带传动主轴,这种两个传动结构主轴都适合重切削场合,而且

高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡；润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑

电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。 动静压轴承具有很高的刚度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本，这种轴承寿命多半无限长。 复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较

加工中心电主轴的内部结构及动作原理分析

电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”，特性为高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”。由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”。电主轴结构：电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。电主轴的驱动：电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机，由于是用在高速加工机床上，启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转，启动转矩大，因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率与转矩成正比。机床最新的变频器采用先进的晶体管技术，可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动。在数控机床中，电主轴通常采用变频调速方法。目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。普通变频为标量驱动和控制，其驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想，在低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单，一般用于磨床和普通的高速铣床等。矢量控制技术模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法来实现驱动和控制，具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值，加之电主轴本身结构简单，惯性很小，故启动加速度大，可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。这种驱动器又有开环和闭环两种，后者可以实现位置和速度的反馈，不仅具有更好的动态性能，还可以实现C轴功能；而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较为便宜。直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术，其控制思想新颖，系统结构简洁明了，更适合于高速电主轴的驱动，更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求，已成为交流传动领域的一个热点技术。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。数控机床主轴传动的方式：1、带有变速齿轮的主传动，大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。2、通过带传动的主传动，主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速就能满足要求，可以避免齿轮传动引起的振动与噪音。3、用两个电机分别驱动主轴，上述两种方式的混合传动，高速时带轮直接驱动主轴，低速时另一个电机通过齿轮减速后驱动主轴。4、内装电动机主轴传动结构，大大简化主轴箱体与主轴的结构，有效提高主轴部件的刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大。
电主轴是最近十年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它是高速数控机床的“核心”部件，它的性能直接决定了机床的高速加工性能。由于电主轴是高速精密元件，定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下：1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为：0.012mm(12μm)，每年检测2次。4、蝶形弹簧的涨紧力要求为：16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。5、拉刀杆松刀时伸出的距离为：10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程：电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源：一是主轴轴承，另一个是内藏式主电动机。电主轴单元最凸出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承，如果主电动机的散热问题解决不好，还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构，分外循环和内循环两种，冷却介质可以是水或油，使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。主轴轴承是电主轴的核心支承，也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点：①由于滚珠重量轻，离心力小，动摩擦力矩小。②因温升引起的热膨胀小，使轴承的预紧力稳定。③弹性变形量小，刚度高，寿命长。由于电主轴的运转速度高，因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力，良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。采用油雾润滑，雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa，选用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时，还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题，必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和，排气应顺畅，各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角，使油雾直接喷入轴承工作区。电主轴维修工艺的要点：1、根据电主轴的损坏情况，测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm，与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙；与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。在实际操作中，以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形，轴承温升过高，过松则降低磨头的刚度。4、轴承的清洁，是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节，切勿用压缩空气吹转轴承，因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向，否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具，以消除装配误差，保证装配质量。6、当套筒内孔变形、圆度超差，或与轴承配合过松时，可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求，轴颈处也可采用此法。7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触，因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法检查接触情况。若接触率8、装配后的电主轴进行轴向调整（调整时用拉簧秤测量），同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙，直至达到装配工艺要求。9、在机器实际运转条件下，排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响，在一定转速下，应用动平衡仪对转子进行动平衡。电主轴常见故障的维修分析与排除方法：1、主轴发热（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过更换新轴承加以排除。（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。2、主轴强力切削时停转（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过更换新的主轴传动带加以排除。（4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。3、主轴工作时噪声过大（1）主轴部件动平衡不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。故障排除方法：通过调整或更换传动带加以排除。4、刀具无法夹紧（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。故障排除方法：通过更换新弹簧夹头加以排除。（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过更换新碟形弹簧加以排除。（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。5、刀具夹紧后不能松开（1）松刀液压缸压力和行程不够。故障排除方法：通过调整液压力和行程开关位置加以排除。（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。故障排除方法：通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点，可以减少齿轮传动，简化机床外形设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中一种理想结构。电主轴作为高速数控机床最关键部件，其性能好坏在很大程度上决定了整台高速机床的加工精度和生产效率，电主轴作为加工中心的核心部件，它将机床主轴与交流伺服电机轴合二为一，即将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部，并经过精确的动平衡校正，具有良好的回转精度和稳定性，形成一个完美的高速主轴单元，也被称为内装式电主轴，其间不再使用皮带齿轮传动副，从而实现机床主轴系统的“零传动”，通电后转子直接带动主轴运转。
楼上说的对，额，补充一点，刀具的自动装卸是有机械手或者刀库换刀来实现的，刀具的松开，是有个油缸进行打刀动作，挤压弹簧，从而松开刀具。夹紧刀具是油缸恢复原位，弹簧夹紧。
北京机床研究所的床子吧？JCS-018A属于国产加工中心的老前辈了，呵呵，看着这个型号很亲切，想到了年轻上学时实习的校工厂，可惜当时没有好好学习啊，记不得其主轴刀具夹紧方式了，不能胡说。但现在大部分的加工中心的夹紧是靠主轴中心的一组蝶型弹簧来拉紧刀具尾部的拉钉，松刀时候靠主轴上方的油缸或汽缸推动导杆将蝶型弹簧压紧变形，从而松开刀具（刀柄）拉钉。也就是说大部分的加工中心是靠弹簧的变形和恢复来实现夹刀和松刀的，希望对你有所帮助。
　　自动换刀装置的作用如下; 　　1、缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％； 　　2、“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积； 　　3、提高加工精度。 　　自动换刀装置是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置。
自动换刀系统是指实现零件工序之间连续加工的换刀要求的加工装置。自动换刀系统由刀库和换刀装置组成。其中，应用最为广泛的自动换刀系统主要有三种类型，分别是转塔式换刀系统、带盘式刀库的主轴直接换刀系统和带链式刀库的换刀机械手换刀系统。而刀库可以是立式的，也可以是卧式的。自动换刀系统一般由刀库和机械手组成。不同机床的自动换刀系统可能不同，这正是体现机床独具特色的部分。1、刀库顾名思义是存放刀具的仓库，就是把加工零件所用的刀具都存放在这里，在加工过程中由机械手抓取。刀库形式主要有盘式刀库和链式刀库两种。(1)盘式刀库。刀库容量为30把左右。如果刀库容量太大，就会造成刀库的转动惯量过大。一般中小型加工中心使用盘式刀库的较多。(2)链式刀库。刀库容量较大，可以装载100把刀具，甚至更多。链式刀库容量较大，主要是因为箱体类零件加工内容多，使用刀具的数量也就相应增加。2、机械手形式有单臂、双臂等多种，有的加工中心甚至没有机械手，而通过刀库和主轴的相对运动实现换刀。自动换刀系统简称ATC，是加工中心的重要部件，由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求，即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更到主轴上，从而保证了加工中心工艺集中的工艺特点，刀具的交换一般通过机械手、刀库及机床主轴的协调动作共同完成。
各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围以及刀具的种类和数量等，主要可以分为以下几种形式 ①回转刀架换刀 数控机床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，根据加工对象的不同，可以设计成四方刀架和六角刀架等多种形式，分别安装着四把、六把或更多的刀具，并按数控装置的指令换刀。回转刀架的结构上必须具有良好的强度和刚性，以承受粗加工时的切削抗力，由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，而加工工程中对刀尖位置一般不进行人工调整，因此更有必要选择可靠地定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度 回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，他的动作分为四个步骤：刀架抬起。刀架转位。刀架压紧。转位油缸复位 回转刀架除了采用液压缸驱动转位和定位销定位以外，还可以采用电机/马氏机构转位和鼠齿定位，以及其他转位和定位机构。 ②更换主轴头换刀 在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头是一种比较简单的换刀方式，主轴头通常有卧式和立式两种，而且常用砖塔的转位来更换主轴头，以实现自动换刀，在砖塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需要的旋转刀具，当发出换刀指令时，各主轴头依次的转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。 由于空间位置的限制，主轴部件的结构不可能设计的十分坚实，因为影响了主轴系统的刚度，为了保证主轴的刚度，主轴的数目必须加以限制，否则将会使结构尺寸大为增加。砖塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作，从而提高了换刀的可能性，并显著的缩短了换刀时间，但由于结构上的原因，砖塔主轴头通常只适用于工序较少，精度要求不太敢的数控机床，如数控钻床等。 ③带刀库的自动换刀系统 带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换装置如机械手等组成，目前他是多工序数控机床上应用最为广泛的换刀方法 整个换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸育调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在到库中进行选刀，并由刀具交换装置分别动刀库和主轴上取出刀具，在进行刀具交换之后，将新道具装入主轴，把就刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装的机床以外，并有搬运装置运动刀具。 带刀库的自动换到数控机床主轴箱与砖塔主轴头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，设计主轴部件时就有可能充分增强它的刚度，因而能够满足精密加工的要求，另外刀库可以存放数量很大的刀具，因为能够进行复杂零件的多工序加工，这样就明显的提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻、铣、镗床。但这种换刀方式的整个过程动作较多，换刀时间长，系统较为复杂，降低了工作可靠性。
分为转塔式和有刀库。 1)转塔式；工序小，精度高。 优点；结构简单，可靠，换刀时间短。 缺点；占空间，影响机床结构、主轴结构；刚性地，刀具数目少。 2)有刀库；主轴刚性高，刀具量大，不影响机床加工。 （1）无机械手；用于中小型加工中心。 优点；结构简单，成本低，可靠。 缺点；刀具数量少。 （ 2)有机械手；优点刀具数目多，换刀时间短。
由于刀具直接安装在刀体上，所以刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度 将直接影响工件的加工精度。刀体的锁紧与定位机构选用端面齿盘，将上刀体 与下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合， 这时上刀体不能绕刀架的中心轴转动；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起,等上下断面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中轴转动，完成转位动作。 【补充】： 常见典型故障： 1)刀架连转不停或在某个刀位不停。 此故障往往有换刀超时或刀位错误报警。应检查发讯盘电源是否有短路或开路、电源电压是否正常。检查霍尔元件及其线路是否有短路或开路。检查调整霍尔元件与磁钢的相对高度。 2)刀架选刀时过冲或不到位。 此故障往往有刀位错误报警。应检查磁钢在圆周方向与霍尔元件的相对位置。最佳位置应在刀架锁紧状态下，霍尔元件要比磁钢顺时针方向向前大约磁钢宽度的三分之一。另外在电机正转停止和反转开始控制的梯形图控制程序中停歇延时时间太长也会引起此故障，可对此停歇延时做以修改。 3)刀架锁不紧。 机械方面应考虑刀架基面是否磨损或有毛刺，可用油石打磨高点，但要严防定位精度完全丧失。检查反靠销和离合销是否磨损，太短会引起上刀体错位，无法锁紧。中轴弯曲造成其它零件的同心度不良，消耗了电机功率，也会使刀架锁不紧。在确定非机械原因后，适当延长电机反转时间。还应检查电机线路是否有接触不良以至缺相现象。对于有锁紧到位检测的刀架，还应检查梯形图程序，此信号可以作为系统的完成信号，不能把它用来控制电机反转接触器的释放。刀架锁不紧的故障也是加工零件表面出现波纹的原因之一。 4)电机不转、堵转等。 此类故障多属于继电器、接触器控制电路问题。可运用机床电气线路检修数控车床四工位电动刀架的故障分析及维修知识和技术，检查三相电源电压、相序，控制回路电压，中间继电器、接触器的吸合或连锁是否可靠，电机是否缺相、短路等，并做以相应的处理。
　　1 车床四工位电动回转刀架的工作原理 　　数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。 　　1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体 　　四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。 　　2 四工位电动回转刀架的电路调试 　　目前数控车床刀架基本为电动刀架，电动刀架具有很多种类。以用霍尔元件检测到位的刀架最为常见。图2为刀架的电路控制系统硬件接线图，刀架采用三相异步电动机驱动，刀架检测采用霍尔元件。电气控制为控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电动机正转或反转。 　　刀架在电动机正转换刀，反转锁紧。刀架反转锁紧时刀架电机实际上是一种堵转状态，因此刀架电机反转的时间不能太长，否则可能导致刀架电机的损坏。刀架上每一个刀位都配备一个霍尔元件。霍尔元件的常态是截止，当刀具转到工作位置时，利用磁体和霍尔元件导通，将刀架位置状态发送到PLC数字输入，通过PLC的数字输出，控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电机正转或反转。 　　3 四工位刀架的PLC控制 　　由数控装置和可编程控制器协调配和完成对数控机床的控制，数控机床上应用的PLC有两类：“内装型”（Bulid-in Type）PLC和“独立型”（Stand-alone Type）PLC，现在使用的PLC以内装式居多。可编程控制器主要负责完成与逻辑运算有关的一些动作。 　　刀架的顺序控制是由PLC通过对刀架的全部I/O信号( xs10、11和xs20、21)的扫描，进行逻辑处理及计算来实现的，为了保证手动换刀和通过T指令进行自动换刀这两种换刀方式的正确性，在系统中设置一些相应的PMC参数来进行保证，手动换刀是用按钮启动的，自动换刀是用T指令触发的，换刀动作、延时控制时间及相应的参数设置如下： 　　1）刀架电机接收到PLC相应信号后正转，正转有一个最大时间（一般为8s），在参数设计时有一个参数保证，用P2--换刀超时时间来保证；2）霍尔元件检测到所选刀位的有效信号后，停止刀架电动机，并延时（100ms），此时间控制用P4—正转延时时间来控制；3）延时结束后刀架电动机反转锁死刀架，并延时（600ms）, 此时间控制用P3—刀具锁紧时间来控制；4）延时结束后停止刀架电动机，换刀完成。 　　在设计PLC时，还要考虑机床整体安全互锁方面的因素，主要有以下几点： 　　1）刀架电机在正转时不能反转，此在软件也设计就会与硬件互锁相呼应，起到双重互锁的作用； 　　2）数控机床出现急停、限位、进给驱动报警或主轴报警时都要禁止刀具的换刀动作； 　　3）刀架电动机长 时间旋转（如8s），而 检测不到刀位信号，则应给停止刀架电机，防止刀架电机被损坏并应报警提示； 　　4）刀架电机过热报警时，停止换刀过程，并禁止自动加工。

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