刀具自动化概述

第一章绪论1.1 数控设备的发展历史>第一代数控系统：1952年至1959年，采川电子管元件。

>第二代数控系统：1959年开始，采刖晶体管元件。

>第三代数控系统：1965年开始，采川集成电路。

>第四代数控系统：1970年开始，采刖人规模集成电路及小型通用计算机。

>第五代数控系统：1974年开始，采用微处理机和微型计算机。

1.2 自动换刀系统的意义从换刀系统发展的历史米看，1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床，美国IBM公司同期也研制成功了“APT”（刀具程序控制装置）。

1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。

1967年出现了FMS（柔性制造系统）。

1978年以后，加工中心迅速发展，带有ATC装置，可实现多种工序加工的机床，步入了机床发展的黄金时代。

1.1.1 加工中心加工中心机床的出现，加之CAD技术、信息技术、网络控制技术以及系统工程学的发展，为单机数控自动化向计算机控制的多机制造系统自动化方向发展，创造了必要的条件．计算机群控系统即直接数控(Direct NC-DNC)系统，就是这一发展趋向的具体体观。

DNC系统使用一台较大的计算机，控制与管理多台数控机床和数控加工中心，能进行多品种、多工序的加工。

加工中心机床配备有装载多把刀具的刀具库，有自动更换刀具的功能，一次装夹中可以完成钻、镗、铣、铰等工序，特别适用于箱体类零件的多面、多工序加工。

它能完成车削加工的同时，兼有铣、镗、钻孔、攻丝等功能。

1.1.2 柔性制造单元柔性制造单元(FMC)是由中心控制计算机、加工中心与自动交换工件(AWC，APC)装置所组成。

工件一次装夹后可在柔性制造单元中的加工中心上加工，使得加工的柔性（可编程性）、加工精度和生产效率更高。

在柔性制造单元中，中心控制计算机负责作业调度、自动检测与工况自动监控等功能。

工件装在自动交换工件装置（工作台）上在中心控制计算机控制下传送到加工中心上加工；加工中心接收中心控制计算机传送来的数控程序进行加工，并将工况数据送中心控制计算机处理，如工件尺寸自动检测和补偿，刀具损坏和寿命躲控等。

四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化》教学大纲课程编号：Course Code: 302081020302081020课程类型：Course Type:选修课Elective课程名称：Course Name: 机械制造系统自动化Mechanical Manufacturing Automation授课对象：Audience:本科三年级学生Junior学时/学分：CreditHours/Credits 32/232/2授课语言：Language ofInstruction中文ChineseMandarin先修课程：Prerequisite: 机械原理、机械设计、机械制造基础Mechanical Principles, Mechanical DesignFundamental of Mechanical Manufacturing开课院系：Course offered by:机械工程系Department ofMechanicalEng.适用专业：机械设计制造及其自动化专业Intended for: Mechanical Design, Manufacturing andAutomation大纲执笔人：Edited by: 徐雷Xu Lei大纲审核人：Inspected by:李翔龙Li Xianglong一、课程简介随着科技进步以及机电一体化技术、计算机辅助技术和信息技术的发展，当今世界机械制造业已进入自动化时代。

机械制造自动化是企业实现自动化生产、参与市场竞争的基础。

对机械制造过程各个环节自动化技术的了解，掌握现代机械制造的新手段、新方法、新技术，是适应现代工业企业对机械类专业人才培养需求以及自身适应能力增强的必然要求。

本课程围绕机械制造全过程，系统讲授各种自动化技术、方法和实际应用，包括设备、装置、手段、方式、过程和系统等内容。

通过该课程的学习，满足学生系统掌握有关机械制造自动化方面的基本原理，了解机械制造系统中各主要单元和系统的自动化方法，以及典型自动化装置的工作原理和特点，提高其应用管理能力的需求。

机械制造自动化技术复习资料一、单项选择题〔每题1分，共15题，总分15分〕1、自18世纪中叶瓦特创造蒸汽机而引发工业革命以来，自动化技术就伴随着机械化得到了迅速开展，大约经历了 C 开展阶段。

A 二个B 三个C 四个D 五个★2、 B 是零件整个机械加工工艺过程自动化的根本问题之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的根底。

A 物流供输的自动化B 加工设备的自动化C 刀具的自动化D 检测过程的自动化★3、组合机床自动线是针对 D 零件的全部加工与加工工序，专门设计制成的由假设干台组合机床组成的自动生产线。

A 一组B 多组C 多个D 一个★4、柔性自动线是按照 A 加工对象确定工艺过程，选择适宜的数控加工设备与物料储运系统而组成的。

A 成组B 成套C 成型D 成双★5、在自动控制系统中，传递及转换装置的作用是将指令控制装置所发出的指令信息传送到 B 。

A 指令存储装置B 执行机构C 数控装置D 计算机6、在机械加工过程中，工件处于等待与传输状态的时间占A 。

A 95%B 50%C 5%D 25%7、小型旋转体零件〔如圆柱滚子〕在自动线上的输送方式常采用 D 。

A 搬运机械手输送B 有轨导向小车输送C 无轨导向小车输送D 料槽自重输送8、实现产品装配自动化的首要任务是 A 。

A 研究自动装配的构造工艺性B 研究自动装配的工艺过程C 设计自动装配设备D 制造自动装配设备★9、当执行制造过程的 C 均由机械〔机器〕来完成，那么可以认为这个制造过程是“自动化〞了。

A 根本动作B 控制动作C 根本动作及其控制机构的动作D 辅助动作10、不属于物料储运过程自动化技术范畴的技术是 C 。

A 工件储运自动化技术B 刀具储运自动化技术C 零部件供给自动化技术D 夹具储运自动化技术★11、加工中心是指具有 C 的数控加工设备。

A 刀具库B 刀具自动交换机构C 刀具库及刀具自动交换机构D 托盘交换器12、对于工件外表粗糙度的检测，目前生产中并非广泛使用的方法 A 。

自动换刀原理
自动换刀装置是加工中心的重要组成部分，它的作用是在加工过程中自动更换刀具，以提高加工效率和加工精度。

自动换刀装置的原理如下：
1. 刀具识别：自动换刀装置通过刀具识别系统对刀具进行识别，刀具识别系统通常采用编码、RFID 等技术，对刀具进行唯一标识。

2. 刀具库：刀具库是存储刀具的地方，刀具库通常采用圆盘式、链式等结构，刀具库中的刀具按照一定的规则排列，以便于自动换刀装置进行取刀。

3. 取刀机构：取刀机构是自动换刀装置的核心部分，它的作用是将刀具从刀具库中取出，并将其送到主轴上。

取刀机构通常采用机械手、夹爪等结构，取刀机构的动作由控制系统控制。

4. 主轴：主轴是加工中心的核心部件，它的作用是安装刀具，并对工件进行加工。

主轴通常采用电动、气动等方式进行驱动，主轴的转速和转向由控制系统控制。

5. 刀具交换：当取刀机构将刀具送到主轴上后，控制系统会控制主轴停止转动，并将刀具夹紧。

然后，取刀机构会将旧刀具从主轴上取下，并将其送回刀具库中。

最后，控制系统会控制主轴转动，开始进行加工。

自动换刀装置的工作过程是一个自动化的过程，它需要控制系统、刀具识别系统、刀具库、取刀机构、主轴等多个部分协同工作，以实现刀具的自动更换。

以上是自动换刀的原理，希望对你有所帮助！。

机械数控加工过程刀具高效使用及优化措施分析摘要：机床在加工精度、生产效率和加工产品的稳定性等方面具有普通机床无法比拟的生产加工优势。

数控加工具有越来越广泛的应用前景。

本文研究了数控加工过程中刀具的合理使用控制。

分析了钻井原理、工具的特点和工具的控制技术在加工中的应用，并讨论了数控加工过程中刀具的控制技术和措施，从而大大提高数控加工的工作效率。

关键词：机械数控加工；工具；使用控制1、数控刀具概述数控刀具是制造中切削工具的一种，是在机械制造业中用来进行切削工艺的工具类型，其效率与普通刀具相比更高，数控刀具的结构包括切削所用的刀片、固定刀具的刀柄以及刀杆。

数控技术的逐渐成熟，使其在机械自动化中的应用变得越来越广泛，数控刀具就是在这种背景下产生的。

数控刀具与传统的切削刀具相比，刀刃的可靠程度与质量有了相当大的进步，并且数控刀具可以根据切削的具体需求，通过自动换刀装置来变换切削刀具的类型，可以提高切削作业的效率和精度。

数控刀具的使用使得加工企业可以与刀具生产商进行直接的需求沟通，提供给生产商具体的切削数值、切削类型等数据，这样刀具生产商就可以根据刀具需求方的实际需求来提供专门的刀具类型和问题解决方案，从而促进了刀具的生产和销售的发展。

但是数控刀具的使用条件较传统刀具相比较为复杂，这在一定程度上限制了数控刀具的使用范围的扩大。

2、机械数控加工过程刀具高效使用方法数控刀具的选择是否合理，会对数控加工质量带来很大影响。

其中最主要的影响表现为工艺加工的精确度存在差异。

另外还会对数控刀具造成严重损坏，导致数控刀具出现不同程度的磨损，造成数控刀具的耐用性和精确度受到影响，最终无法有效确保数控加工的质量。

因此选择刀具时，相关工作人员应该充分考虑到刀具选择对数控加工工艺各方面的影响因素，根据具体的加工情况选择刀具，确保选择的数控刀具满足加工的基本要求。

2.1选择合适的工具在数控加工中，选择合适的刀具是非常重要的。

不同的零件和材料具有不同的切削性能，所选用的刀具也不同。

车床自动走刀原理
车床自动走刀原理是指通过控制车床主轴的转速和进给速度，使切削刀具自动移动到工件的预定位置，并按照预设的轮廓进行切削加工。

这种自动化工艺可以大大提高加工效率和精度，并减少人工干预所带来的误差和损失。

车床自动走刀系统主要由主轴驱动系统、进给系统、刀具切削系统和控制系统等几个部分组成。

其中，主轴驱动系统用来驱动车床主轴，进给系统则控制工件在车床上的进给速度和方向，刀具切削系统则负责将车刀定位到工件的预定位置，而控制系统则可根据预设的加工程序，实现车刀的自动移动和切削。

在车床自动走刀加工中，刀具的移动轨迹由预设的加工程序所控制。

控制系统可根据预设的轮廓数据，计算出车刀的移动速度和位置，并通过进给系统控制工件的进给速度和方向，实现车刀在工件表面的切削。

同时，刀具切削系统也需要根据预设的加工程序，将车刀定位到正确的位置，以确保切削质量和加工精度。

总之，车床自动走刀原理是一种高效、精准的自动化加工技术，它可以大大提高加工效率和精度，减少人工干预所带来的误差和损失，为工业制造和生产提供了强有力的支持。

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