五軸加工中心是一種數(shù)控機(jī)床，配有刀庫(kù)，可自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件進(jìn)行多工序加工。工件一次夾緊后，數(shù)控系統(tǒng)可以控制機(jī)床根據(jù)不同的工藝自動(dòng)選擇和更換工具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸速度、進(jìn)給量、刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡等輔助功能；依次完成工件幾個(gè)表面的多工序加工。由于五軸聯(lián)動(dòng)加工中心可以集中完成各種工藝，可以減少工件夾緊、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整時(shí)間，減少工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和儲(chǔ)存時(shí)間，使機(jī)床切割利用率高，經(jīng)濟(jì)效果好。

自動(dòng)換刀系統(tǒng)是五軸加工中心的重要組成部分，主要包括刀庫(kù)、刀具交換裝置(機(jī)械手)等部件。刀庫(kù)是存放加工過(guò)程中使用的所有刀具的裝置。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的說(shuō)明，機(jī)械手將刀具從刀庫(kù)中取出，并安裝在主軸中心。刀庫(kù)的容量從幾把刀到幾百把刀。根據(jù)刀庫(kù)與主軸的相對(duì)位置和結(jié)構(gòu)，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)也有多種形式。

1.刀庫(kù)的形式

刀庫(kù)有多種形式和不同的結(jié)構(gòu)。加工中心最常用的刀庫(kù)有兩種：鼓輪刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)。鼓輪刀庫(kù)結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于鉆井中心。一般來(lái)說(shuō)，存放的刀具不超過(guò)32個(gè)。鏈?zhǔn)降稁?kù)在環(huán)形鏈上安裝了許多刀座。刀座的孔內(nèi)夾有各種刀具，鏈條由鏈輪驅(qū)動(dòng)。此外，還有格子箱式刀庫(kù)、直線刀庫(kù)、多盤(pán)刀庫(kù)等。

2.刀具交換裝置

在數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與機(jī)床主軸之間刀具傳輸和刀具裝卸的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式通常分為兩類(lèi)：無(wú)機(jī)械手換刀和有機(jī)械手換刀。

1）無(wú)機(jī)械手換刀的方法是利用刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換。這種換刀機(jī)構(gòu)不需要機(jī)械手，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。由于機(jī)床在換刀時(shí)不工作，不會(huì)影響加工精度，但會(huì)影響機(jī)床的生產(chǎn)率；其次，由于刀庫(kù)尺寸的限制，刀的數(shù)量不應(yīng)過(guò)多。常用于小型五軸加工中心。

2)機(jī)械手換刀應(yīng)用最廣泛，因?yàn)闄C(jī)械手換刀靈活性大，可以減少換刀時(shí)間。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣，所以換刀的運(yùn)動(dòng)也不一樣。為了防止刀具掉落，各種機(jī)械手的爪子必須配備自鎖機(jī)構(gòu)。

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