刀庫(kù)是用來(lái)貯存加工刀具及輔助工具的地方。其容量、布局以及具體結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)都有很大影響。沒(méi)有刀庫(kù)的加工中心只能稱(chēng)之為數(shù)控銑，對(duì)于追求高效率的機(jī)械加工行業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)控銑帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益肯定不及加工中心。

在自動(dòng)換刀裝置中，刀庫(kù)是最主要的部件之一。根據(jù)刀庫(kù)的容量和取刀的方式，可以將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成各種形式。今天主要介紹三種：斗笠式刀庫(kù)、圓盤(pán)刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)三種。

1、斗笠式刀庫(kù)

斗笠式刀庫(kù)是固定刀庫(kù)，刀具號(hào)和刀套號(hào)一直保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，不會(huì)隨著刀具的交換而改變。

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

DMU 50斗笠式刀庫(kù)

圓盤(pán)刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)是隨機(jī)刀庫(kù)，刀具號(hào)和刀套號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系會(huì)隨著刀具的交換而改變。需要用對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)表來(lái)記錄刀具號(hào)和刀套號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2、圓盤(pán)刀具

此形式存刀具少則6～8把，多則50～60把，其中有多種形式。

（1）如圖b所示的刀庫(kù)中，刀具徑向布局，占有較大空間，刀庫(kù)位置受限制，一般置于機(jī)床立柱上端，其換刀時(shí)間較短，使整個(gè)換刀裝置較簡(jiǎn)單。

（2）如圖c所示的刀庫(kù)中，刀具軸向布局，常置于主軸側(cè)面。刀庫(kù)軸心線(xiàn)可垂直放置，也可以水平放置，此種形式使用較多。

（3）如圖d所示的刀庫(kù)中，刀具與刀庫(kù)軸心線(xiàn)成一定角度（小于90°）呈傘狀布置，這可根據(jù)機(jī)床的總體布局要求安排刀庫(kù)的位置，多斜放于立柱上端，刀庫(kù)容量不宜過(guò)大。

上述三種圓盤(pán)刀庫(kù)是較常用的形式，其存刀量最多為50～60把，存刀量過(guò)多，則結(jié)構(gòu)尺寸龐大，與機(jī)床布局不協(xié)調(diào)。

為進(jìn)一步擴(kuò)大存刀量，有的機(jī)床使用多圈分布刀具的圓盤(pán)刀庫(kù)，如圖e所示；多層圓盤(pán)刀庫(kù)，如圖f所示；多排圓盤(pán)刀庫(kù)，如圖g所示。多排圓盤(pán)刀庫(kù)每排4把刀，可整排更換。

3、鏈?zhǔn)降稁?kù)

這種刀庫(kù)刀座固定在環(huán)形鏈節(jié)上。常用的有單排鏈?zhǔn)降稁?kù)。這種刀庫(kù)使用加長(zhǎng)鏈條，讓鏈條折疊回繞可提高空間利用率，進(jìn)一步增加存刀量。鏈?zhǔn)降稁?kù)結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫(kù)容量大，鏈環(huán)的形狀可根據(jù)機(jī)床的布局制成各種形狀。同時(shí)也可以將換刀位突出以便于換刀。在一定范圍內(nèi)，需要增加刀具數(shù)量時(shí)，可增加鏈條的長(zhǎng)度，而不增加鏈輪直徑。因此，鏈輪的圓周速度（鏈條線(xiàn)速度）可不增加，刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)慣量的增加可不予考慮。這些為系列刀庫(kù)的設(shè)計(jì)與制造提供了很多方便。一般當(dāng)?shù)毒邤?shù)量在30～120把時(shí)，多采用鏈?zhǔn)降稁?kù)。

刀庫(kù)的容量：

刀庫(kù)中的刀具并不是越多越好，太大的容量會(huì)增加刀庫(kù)的尺寸和占地面積，使選刀時(shí)間增長(zhǎng)。刀庫(kù)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(xiàn)。曲線(xiàn)表明，用10把孔加工刀具可完成70%的鉆削工藝，4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(duì)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(guò)80%）的工件完成全部加工過(guò)程只需40把刀具就夠了。因此，從使用角度出發(fā)，刀庫(kù)的容量一般取為10～40把，盲目地加大刀庫(kù)容量，將會(huì)使刀庫(kù)的利用率降低，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，造成很大浪費(fèi)。

下面我們分別來(lái)看一下三種刀庫(kù)的換刀過(guò)程：

斗笠式刀庫(kù)換刀過(guò)程

鏈?zhǔn)降稁?kù)換刀過(guò)程

圓盤(pán)刀庫(kù)換刀過(guò)程

1.固定位置大小刀換刀過(guò)程

2.固定位置大小刀換刀流程圖