第三章刀架換刀裝置?本章內容刀架換刀裝置的形式回轉刀架換刀裝置四方刀架換刀裝置六角回轉刀架多主軸轉塔換刀裝置排刀式刀架刀庫自動換刀系統刀具交換裝置?一個零件往往需要進行多工序的加工，對于單功能的機床，大量的時間將用于更換刀具、裝卸零件等非切削時間上，切削加工時間僅占整個工時中較小的比例。為了縮短非切削時間，往往采用有自動換刀裝置的數控機床。??????二、回轉刀架換刀裝置數控機床使用的回轉刀架是比較簡單的自動換刀裝置，常用的類型有四方刀架、六角刀架，即在其上裝有四把、六把或更多的刀具。

回轉刀架必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時要保證回轉刀架在每次轉位的重復定位精度?；剞D刀架按其工作原理分為若干類，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。?圖1表明螺母升降位原理，電動機4經彈簧安全離合器5至蝸輪副6帶動螺母7旋轉，螺母7舉起刀架3使齒盤的上齒盤與下齒盤1分離，隨即帶動刀架旋轉到位，然后給系統發信號鎖緊。?圖2為利用十字槽輪來轉位及鎖緊刀架（還要加定位銷），釘9每轉一周刀架8轉90度（也可設計成六工位等）。?圖C為凸臺棘爪式刀架，蝸輪帶動凸臺14相對于凸臺13轉動使其上、下端齒盤分離，繼續旋轉則棘輪機構推動刀架12轉90度，然后利用接觸開關或霍爾元件發出電機17的反轉信號，重新鎖緊刀架。?圖4為電磁式刀架，利用一個有10KN左右拉緊力的線圈使刀架定位鎖緊。?圖5為液壓擺動液壓缸19控制轉位的刀架，20為擺動閥芯，18為帶動刀架轉位的撥爪，還有一個向下拉緊的小液壓缸，也產生10KN以上的拉緊力。

???當數控系統發出換刀信號時，首先繼電器K6動作，換刀電動機正轉驅動蝸輪蝸桿機構使上刀體上升。當上刀體上升到一定的高度時，離合轉盤起作用，帶動上刀體旋轉進行選刀。刀架上方的發信盤中對應的每個刀位都安裝有一個傳感器（如霍爾開關、感應開關等），當上刀體旋轉到某刀位時，該刀位的傳感器向數控系統輸出信號，數控系統將刀位信號與指令刀位信號進行比較，當兩信號相同時，說明上刀體已旋轉到所選刀位。此時數控系統控制繼電器K6釋放，繼電器K7吸合，換刀電動機反轉?；顒愉N反靠在反靠盤上初定位。在活動銷反靠的作用下，螺桿帶動上刀體下降，直至齒牙盤咬合，完成精定位，并通過蝸輪和蝸桿鎖緊螺母，使刀架緊固。此時，數控系統控制繼電器K2釋放，換刀電動機停轉，從而完成換刀動作。??1M2刀架電動機

2QF3刀架電動機帶過載保護的電源空開

3KM5、KM6刀架電動機正、反轉控制交流接觸器

4KA1由急?？刂频闹虚g繼電器

5KA6、KA7刀架電動機正、反轉控制中間繼電器

6S1~S4刀位檢測霍爾開關

7SB11手動刀位選擇按鈕

8SB12手動換刀啟動按鈕

9RC3三相滅弧器

10RC9、RC10單相滅弧器

自動刀架控制涉及到的I/O信號如下：

PLC輸入信號：

X2.7：刀架電動機過熱報警輸入；

X3.0~X3.3：1~4號刀到位信號輸入；

X30.6：手動刀位選擇按鈕信號輸入；

X30.7：手動換刀啟動按鈕信號輸入；

PLC輸出信號：

Y0.6：刀架正轉繼電器控制輸出；

Y0.7：刀架反轉繼電器控制輸出。?三、六角回轉刀架??機床拆裝視頻地址?數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統發出指令信息，驅動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數控編程的目的數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數控編程的內容數控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統，由軟件+標準硬件系統構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數控車床模擬仿真系統（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結束M02

4M03主軸正轉M03√M04主軸反轉M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關冷卻液M09√

6M97程序跳轉M97P_

M98子程序調用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關1有效M20√M21自定義開關1無效M21√8M22自定義開關2有效M22√M23自定義開關2無效M23√9S主軸轉速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進行有關數控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；每一個程序指令有程序段號和若干個指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復使用；最后一個程序段由指令代碼M02作為程序結束標志。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運行加工程序之前，必須通過參數設置對機床和刀具進行調整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統的參數主要有以下內容：①基本設置設置可修改的基本參數。②刀具設置設置刀具編號、類型和刀具補償等參數。③軸參設置設置和查看坐標軸參數。④工件坐標設置設置G54—G59等工件坐標系的原點坐標。⑤PLC設置用于查看PLC緩沖區配置、PLC程序梯形圖及PLC程序指令流程。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹

模擬仿真是一種空