几种立式车铣加工中心刀库优缺点比较

杨晓东

(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

1 刀库的布置形式

1.1 悬挂式

悬挂式刀库一般安装在横梁的两端，这种刀库的布置形式优点在于换刀点不受横梁位置限制，机床在加工不同高度的工件时，更换刀具都不会受到工件影响；安装调试相对简单；换刀时间短，刀库与刀架及横梁间的相对位置精度好，结构布局紧凑。

图1 立式车铣加工中心

图2 悬挂式刀库

缺点有以下几个方面：

a.刀库容量、尺寸对横梁精度有影响；容量越大，刀库的直径越大(一般立式车铣刀库为盘型刀库)重量也就越大，这样对整个横梁的精度有较大影响，如果配置单侧刀库，横梁两侧受力不均匀会导致整个横梁的精度保持性不好；横梁两侧的升降丝杠受力不均匀；刀库安装在横梁上增加了横梁的整体重量，还要适度增加横梁升降电机功率。

b.刀库容量受限，刀库悬挂在横梁一端，空间尺寸很难布置。

c.刀库形式受限，悬挂刀库多为盘式结构，其它链式、仓式结构刀库无法使用。

1.2 落地式刀库

落地式刀库又分落地固定式和落地可升降式2种。

图3 落地固定式刀库

图4 落地升降式刀库

落地固定式刀库安装在工作台两侧，刀库通过螺栓固定在地面上；这种刀库容量可以做得很大，最大容量能够做到60把甚至更多；刀库承载能力大，外形尺寸一般受机床结构影响小。缺点是刀库换刀时换刀要有多个坐标点，当机床加工不同高度的工件时选择不同的换刀位置，换刀受被加工工件的高度影响较大。

落地可升降式刀库的安装方式与落地固定式刀库安装方式相同，主要特点同样是刀库容量大；当机床加工不同高度的工件时，刀库能够通过油缸或伺服电机驱动上下移动，从而实现同一换刀点换刀。落地可升降式刀库缺点是这种刀库的制造成本较高，相比悬挂式和落地固定式2种刀库需要增加一套升降驱动装置，增加一套位置检测装置，电气控制复杂，故障率高。

1.3 机器人式刀库

机器人式刀库主要用于龙门移动式车铣加工中心固定换刀点换刀，配合大型的刀具柜，具有较好的换刀灵活性，机器人式刀库可根据主机配置铣头附件情况编写不同的换刀程序，换刀适应性广，可以实现水平、垂直不同角度换刀，甚至可以实现特殊角度附件头换刀；机器人式刀库可以配置大型的刀具柜，刀库容量不受限制。机器人式刀库控制复杂，编程难度大，刀库制造成本高，使用维护维修费用高，故它更适合自动生产线使用场合。

图5 机器人式刀库

2 结语

通过上述几种刀库的优缺点比较，就很清楚地知道不同的刀库形式适合不同的应用场合，在立式车铣加工中心设计研发过程中合理选择不同形式的刀库，不仅能够合理布局机床结构，可以为用户提供更多的选择，广大用户可根据自己的实际情况选择适合自己企业工艺的刀库，从而节省设备采购成本。