自动换刀装置
自动换刀系统（Automatic tool changer）简称ATC，是数控机床上的设备，可以自动更换刀具，提升设备产能以及增加支援刀具数量。自动换刀装置可以快速更换机床上的刀具，减少非运行时间。自动换刀装置一般是为了提升机床能力，可以配合多种刀具所设计。自动换刀装置也可以用来更换磨损或是损坏的刀具。可以让机床朝自动化的目标更进一步[1]。
说明[编辑]
简易的机床只能配合单一刀具作业。刀塔（Turret）式机床可以配合较多刀具，但若需要的刀具更多，就需要 配合自动换刀装置了。自动换刀装置会配合存放未使用刀具的刀库一起设计，可以让机床在没有人员介入的情形下，自动用多种刀具进行加工。自动换刀装置的主要部分包括基座、夹取臂、刀具固定架、支承臂及刀库[2]。自动换刀装置虽提升了速度及精准度，但相较于人工的刀具更换，也有一些额外产生的问题，例如刀具必须非常容易对正、换刀装置要容易夹取刀具，也要有简单的方式让刀具脱离夹具。因此，ATC专用的刀具会放在特别设计的刀夹内[3]。
自动换刀装置的分类[编辑]
自动换刀装置可以依刀库的外形不同而分为很多种：
- 圆盘式：主要使用在立式加工机上，传统上刀数不超过30刀，但近年来刀具管理盛行刀数有往上升达40刀的趋势。
- 链条式：主要使用在立式加工机上，占地面积较大，通常会超过60刀才会使用链条式刀库。
- 钻工刀库：主要用在钻工机台上，特色是换刀速度快，通常用于加工复杂且轻巧的工件，传统上刀数不超过21刀，但近年来刀具管理盛行刀数有往上升达30刀的趋势。
- 仓储式：主要用在多机台自动化上，在关灯工厂及全自动化产线上常常会看到，刀数可达上百只。
- 平置式链条刀库：主要用在五轴机和大型龙门机上，也有使用于仓储式的案例。
自动换刀装置机构[编辑]
ATC在收到换刀指令后，刀库会将要使用的刀具移动到一固定位置（预备换刀位置）。ATC的换刀臂到此位置将刀具取出，换刀臂会在加工主轴以及刀库之间旋转。换刀臂的两边都各有一个夹子，一个夹子将不用的刀具从加工刀塔上取下，另一个夹子从刀库中取下需要使用的刀具，然后旋转180度，将不用的刀具放回刀具，并且将要使用的刀具更换到加工主轴上。
ATC的机能[编辑]
自动换刀装置可以提高生产时间，减少非生产时间。ATC可以储存刀具，而且是在加工后会自动放回刀库中，因此机床的灵活程式较高。比较可以使用大型且较重的刀具[4]。
相关条目[编辑]
参考资料[编辑]
- ^ OBREA, C[laudiu] F[lorin]; PASCU, M[arius]; MIHAILA, L[ucian]; FUNARU, Marian. DESIGN OF AN AUTOMATIC TOOL CHANGER SYSTEM FOR MILLING MACHINING CENTERS (PDF). DAAAM International. 2012, 23 (1): 1139–1142 [2018-08-29]. （原始内容 (PDF)存档于2019-11-11）.
- ^ scribd. Automatic tool changer. scribd. Rahul Singh. [2018-08-29]. （原始内容存档于2016-03-07）.
- ^ Laboratory for Manufacturing Systems and Automation. COMPUTER NUMERICAL CONTROL OF MACHINE TOOLS (PDF). lms.mech.upatras.gr. Laboratory for Manufacturing Systems and Automation. [2018-08-29]. （原始内容 (PDF)存档于2015-04-02）.
- ^ NITC. Tool Management in Advance Manufacturing Systems (PDF). www.nitc.ac.in. Dept. of M.E. [2018-08-29]. （原始内容 (PDF)存档于2018-10-24）.