刀庫系統(tǒng)是加工中心自動化加工過程中需儲刀和換刀的一種裝置，主要由刀庫和換刀機(jī)構(gòu)構(gòu)成。刀庫主要提供儲刀位置，并能依程式控制正確選擇刀具加以定位，以進(jìn)行刀具交換。換刀機(jī)構(gòu)則是執(zhí)行刀具交換的動作。刀庫和換刀機(jī)構(gòu)必須同時(shí)存在。二者相輔相成，缺一不可。其容量、布局以及具體結(jié)構(gòu)，對數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)都有很大影響。根據(jù)刀庫的容量、外形。和取刀方式可以慨分為以下幾種：
? 斗笠式刀庫
斗笠式刀庫是數(shù)控加工中心常見的一種刀庫，其刀庫形狀像個(gè)大斗笠而得名。一般儲刀的數(shù)量不能太多，8-24把，具有體積小，安裝方便，故障率少等特點(diǎn)，所以在立式加工中心應(yīng)用比較常見。但換刀需要的時(shí)間4S-6S左右。
斗笠式刀庫換刀過程：斗笠式刀庫在換刀時(shí)整個(gè)刀庫向主軸平行移動，首先取下主軸上面原有的刀具，當(dāng)主軸上面的刀具進(jìn)入刀庫卡槽時(shí)，主軸向上移動脫離刀庫，然后刀庫轉(zhuǎn)動，目標(biāo)刀具對準(zhǔn)主軸正下方，主軸下移，使刀具進(jìn)入主軸錐孔內(nèi)，刀具加緊后，刀庫退回，完成整個(gè)換刀過程。
圓盤式刀庫可以叫做機(jī)械手刀庫和刀臂式刀庫，在每一個(gè)地方都不同叫法，但都是一樣的，都是圓盤式刀庫。圓盤式刀庫的換刀速度快、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴，圓盤式刀庫換刀速度在4s之內(nèi)，因?yàn)槠鋼Q刀動作：由機(jī)械手臂從刀庫以及主軸上同時(shí)拔刀經(jīng)過180°旋轉(zhuǎn)安裝到主軸和刀庫上，就完成了其換刀過程。
其刀庫的價(jià)格比斗笠式刀庫貴很多。刀庫可以*多可以裝載40把刀具。圓盤式刀庫對刀具的重量限制極其嚴(yán)格，裝載的刀具一旦超過刀庫的承受范圍，刀具就會很容易從刀庫甩出，容易造成事故發(fā)出。圓盤式刀庫對刀具的長度也有一定的限制，如果刀具長度超過規(guī)定尺寸，在換刀過程中就會與刀具碰撞，就會造成刀庫和刀具的損壞。
鏈?zhǔn)降稁煸诹⑹郊庸ぶ行闹胁⒉怀Ｒ?，一般主要用于大型的臥式加工中心，鏈條式刀庫可以儲存數(shù)量較多的刀具，一般都是在20把以上，有些可以儲存到120把以上，他是由鏈條將要換的刀具傳到**的位置，在由機(jī)械手將刀具裝到主軸上。
鏈條式刀庫容量大，到刀庫定位精度低。鏈?zhǔn)降稁斓逆湕l式結(jié)構(gòu)，決定了刀庫自身存在著明顯的缺陷；機(jī)械剛性差，傳動間隙大，造成刀庫定位精度差，常引起機(jī)床故障。換刀時(shí)間也比較長。
其它刀庫
刀庫的形式還有很多,值得一提的是格子箱式刀庫。圖j所示的為單面式，由于布局不靈活，通常刀庫安置在工作臺上，應(yīng)用較少。圖k所示的為多面式，為減少換刀時(shí)間，換刀機(jī)械手通常利用前一把刀具加工工件的時(shí)間，預(yù)先取出要更換的刀具（所配數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)具備該項(xiàng)功能）。該刀庫占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在相同的空間內(nèi)可以容納的刀具數(shù)目較多。但由于它的選刀和取刀動作復(fù)雜，現(xiàn)已較少用于單機(jī)加工中心，多用于FMS（柔性制造系統(tǒng)）的集中總結(jié)：刀庫中的刀具并不是越多越好，太大的容量會增加刀庫的尺寸和占地面積，使選刀時(shí)間增長。刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。根據(jù)以鉆、銑為主的立式加工中心所需刀具數(shù)的統(tǒng)計(jì)，繪制下圖所示的曲線。曲線表明，用10把孔加工刀具可完成70%的鉆削工藝，四把銑刀可完成90%的銑削工藝。據(jù)此可以看出，用14把刀具就可以完成70%以上的鉆銑加工。若是從完成對被加工工件的全部工序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到的結(jié)果是，大部分（超過80%）的工件完成全部加工過程只需40把刀具就夠了。因此，從使用角度出發(fā)，刀庫的容量一般取為10～40把，盲目地加大刀庫容量，將會使刀庫的利用率降低，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，造成很大浪費(fèi)。
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