GWD精密减速机应用数控机床自动化辅机--刀库的分类和特点

1. 刀库的功能

在自动换刀装置中，刀库是最主要的部件之一刀库是用来贮存加工刀具及辅助工具的地方其容量布局以及具体结构，对数控机床的设计都有很大影响

2. 刀库的形式分类

根据刀库的容量和取刀的方式，可以将刀库设计成各种形式常见的形式有如下几种

（一）直线式刀库

刀具在刀库中是直线排列，如图a所示其结构简单，刀库容量小，一般可容纳8～12把刀具，故较少使用此形式多见于自动换刀数控车床，在数控钻床上也采用过此形式

（二）圆盘式刀库

此形式存刀具少则6～8把，多则50～60把，其中有多种形式

（1）如图b所示的刀库中，刀具径向布局，占有较大空间，刀库位置受限制，一般置于机床立柱上端，其换刀时间较短，使整个换刀装置较简单

（2）如图c所示的刀库中，刀具轴向布局，常置于主轴侧面刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，此种形式使用较多

（3）如图d所示的刀库中，刀具与刀库轴心线成一定角度（小于90o）呈伞状布置，这可根据机床的总体布局要求安排刀库的位置，多斜放于立柱上端，刀库容量不宜过大

上述三种圆盘刀库是较常用的形式，其存刀量最多为50～60把，存刀量过多，则结构尺寸庞大，与机床布局不协调

为进一步扩大存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库，如图e所示；多层圆盘刀库，如图f所示；多排圆盘刀库，如图g所示多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换后三种刀库形式使用较少

（三）链条式刀库

链式刀库是较常用的形式这种刀库刀座固定在环形链节上常用的有单排链式刀库，如图h所示这种刀库使用加长链条，让链条折叠回绕可提高空间利用率，进一步增加存刀量，如图i所示链式刀库结构紧凑，刀库容量大，链环的形状可根据机床的布局制成各种形状同时也可以将换刀位突出以便于换刀在一定范围内，需要增加刀具数量时，可增加链条的长度，而不增加链轮直径因此，链轮的圆周速度（链条线速度）可不增加，刀库运动惯量的增加可不予考虑这些为系列刀库的设计与制造提供了很多方便一般当刀具数量在30～120把时，多采用链式刀库

（四）斜盘式刀库

刀库的形式还有很多,值得一提的是格子箱式刀库图j所示的为单面式，由于布局不灵活，通常刀库安置在工作台上，应用较少图k所示的为多面式，为减少换刀时间，换刀机械手通常利用前一把刀具加工工件的时间，预先取出要更换的刀具（所配数控系统应具备该项功能）该刀库占地面积小，结构紧凑，在相同的空间内可以容纳的刀具数目较多但由于它的选刀和取刀动作复杂，现已较少用于单机加工中心，多用于FMS（柔性制造系统）的集中供刀系统

3. 刀库的容量

刀库中的刀具并不是越多越好，太大的容量会增加刀库的尺寸和占地面积，使选刀时间增长刀库的容量首先要考虑加工工艺的需要根据以钻铣为主的立式加工中心所需刀具数的统计，绘制下图所示的曲线曲线表明，用10把孔加工刀具可完成70%的钻削工艺，四把铣刀可完成90%的铣削工艺据此可以看出，用14把刀具就可以完成70%以上的钻铣加工若是从完成对被加工工件的全部工序进行统计，得到的结果是，大部分（超过80%）的工件完成全部加工过程只需40把刀具就够了因此，从使用角度出发，刀库的容量一般取为10～40把，盲目地加大刀库容量，将会使刀库利用率降低，结构过于复杂，造成很大浪费。

      4. 刀库市场前景

自动化刀库已经成为高端数控机床和工作母机的标配，智能化和自动化程度的提高使得数控机床需要配备更高效率和精准的换刀机构，自动化刀库来保障提高机床的使用效率和精度。国产化的刀库制造企业不断推出新产品，大量生产降低成本，让机床行业都用得起刀库和换刀机构，格瓦传动为刀库提高高品质的减速电机和精密减速机，为刀库企业降低成本和提升竞争力，为中国的机床自动化贡献我们的力量。