國(guó)器級(jí)的制造裝備：CNC數(shù)控加工中心

Long long ago

從前人們說到國(guó)之重器

指的是代表皇權(quán)天授的秦始皇傳國(guó)玉璽

后來泛指歷朝歷代帝王雕刻的玉璽

2016年10月5日，蘇富比拍賣行在香港以9148萬港幣拍出一方乾隆禪位后使用的和田青玉璽“太上皇帝之寶”，當(dāng)年這次拍賣曾引起國(guó)內(nèi)多方激烈反對(duì)。

如今，國(guó)之重器這個(gè)稱號(hào)指的是制造裝備

制造裝備決定了加工制造水平

而加工制造水平又是一個(gè)國(guó)家國(guó)力的直觀表現(xiàn)

不過，咱今兒說的只是這種國(guó)器級(jí)的制造裝備

CNC 數(shù)控加工中心

不僅能加工制造出充滿機(jī)械美感的精密工件

CNC本身也是精美而優(yōu)雅的工業(yè)造物

（只是嗓門有點(diǎn)大）

DMG GM 16|6系列六軸自動(dòng)車削中心

說的這么流弊

這數(shù)控加工中心到底能干啥咧？

這么說吧

被譽(yù)為研發(fā)和制造難度最高的頂級(jí)工業(yè)制造物

最能體現(xiàn)一國(guó)工業(yè)最高發(fā)展水平的

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

就是用CNC一點(diǎn)點(diǎn)打磨出來的

至于各種高精密金屬零件

這兒就不勝枚舉了

有車削有鏜銑，有打磨有摳槽

有沖孔有插齒，還有檢測(cè)

出現(xiàn)的刀具也沒有完全重樣的

一臺(tái)大型數(shù)控加工中心

CNC能讓復(fù)雜工件的精度和形狀一次性成型，吃進(jìn)去的是鐵塊，吐出來的是高精度的不同工，，但時(shí)間比從前縮短上百倍，精度良率也得到指數(shù)級(jí)提升，最氣人的是它還具有適應(yīng)性，能隨時(shí)更新。

舉個(gè)例子，從前，車蝸輪的師傅要想車好一個(gè)蝸桿，您得先練它個(gè)十年八載嘿，現(xiàn)在想加工個(gè)完全不同的零件，重新編個(gè)程，您就可以坐一邊喝咖啡去啦，這一切的一切，都需要裝備（刀具）的支持，也就是說，取決于這臺(tái)制造制造裝備的制造裝備怎么玩轉(zhuǎn)裝備

CNC的裝備：各式各樣的加工刀具

一臺(tái)數(shù)控加工中心

負(fù)責(zé)儲(chǔ)刀及換刀的裝備

叫做刀具架，又叫刀庫(kù)

英文用的詞大家都認(rèn)得：tool magazine

（其實(shí)雜志這詞兒吧，本意就來自倉(cāng)庫(kù)）

要提升CNC的工作能力

除了追求更加精準(zhǔn)的控制之外

也需要增加刀庫(kù)的容量，加快換刀的效率

想要實(shí)現(xiàn)這些，有很多種方法

根據(jù)刀庫(kù)存放刀具的數(shù)目和取刀方式

可以分為不同類型

常見的有直線式、斗笠式、圓盤式、鏈?zhǔn)降稁?kù)等等

動(dòng)力刀塔應(yīng)該算是最小型最便攜的CNC刀庫(kù)了

它由旋轉(zhuǎn)刀盤和箱體組成

箱體內(nèi)安裝有電機(jī)

電機(jī)轉(zhuǎn)子連接著數(shù)控機(jī)床的中軸

定子則固定在箱體上負(fù)責(zé)換刀

內(nèi)含電機(jī)的DMG BMT動(dòng)力刀塔

一臺(tái)數(shù)控加工中心可以安裝多個(gè)動(dòng)力刀塔

動(dòng)力刀塔的升級(jí)版是斗笠式刀庫(kù)

有點(diǎn)類似于刀塔和主軸頭的整合

它是靠主軸上下移動(dòng)完成自動(dòng)換刀動(dòng)作的斗笠式刀庫(kù)

當(dāng)主軸上的刀具進(jìn)入斗笠式刀庫(kù)的卡槽時(shí)

主軸向上移動(dòng)脫離刀具

同時(shí)刀庫(kù)進(jìn)行快速轉(zhuǎn)動(dòng)

等要換的刀具對(duì)正主軸正下方時(shí)

主軸下移使刀具進(jìn)入主軸錐孔內(nèi)

夾緊刀具后，刀庫(kù)再退回原位

斗笠式刀庫(kù)的刀位仍然有限（一般16~34個(gè)刀位）

而且總是一上一下的

比較占用時(shí)間，效率不高

還會(huì)影響到主軸的工作行程

然而，就一臺(tái)萬能制造設(shè)備來說

多加幾個(gè)獨(dú)立刀架是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的

畢竟，一臺(tái)高精數(shù)控加工中心需要涵蓋

車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理等多個(gè)環(huán)節(jié)

要想一次性完成這么多工作

隨身不藏個(gè)上百把刀具，都不好意思出廠好么！

對(duì)于數(shù)控加工中心來說

直線刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)就是它的武裝帶啦

鏈?zhǔn)降稁?kù)

大型數(shù)控加工中心動(dòng)輒需要搭載上百把刀具

一言不合就得拿出幾十種、上百種刀具花式懟鐵

傳統(tǒng)武裝帶式的鏈?zhǔn)降稁?kù)

仍然是無法全部勝任的

于是又有了大型組合式擴(kuò)充型自動(dòng)換刀鏈?zhǔn)降稁?kù)

（這么長(zhǎng)的名字是不是顯得特流弊？）

又叫做中央倉(cāng)儲(chǔ)式刀庫(kù)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)著蜿蜒的鏈條以高速運(yùn)動(dòng)

將需要用到的刀具迅速送到指定的位置

再由機(jī)械臂取出送到主軸處

和已經(jīng)同時(shí)拆卸下來的刀具交換位置

以節(jié)約換刀時(shí)間

DMG MORI的刀輪（wheel magazine）

把圓盤式刀庫(kù)發(fā)展到了極致

中空的巨大轉(zhuǎn)輪周圍均勻排滿了刀座

一個(gè)刀輪能放40~60把刀具

在DMG MORI的組裝車間里

可以看到壯觀的五層甚至六層刀輪的安裝過程

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：刀庫(kù)之美：數(shù)控加工中心的武器庫(kù)

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