刀库太霸气，换刀太费力！

刀库是用来贮存加工刀具及辅助工具的地方。其容量、布局以及具体结构，对数控机床的设计都有很大影响。没有刀库的加工中心只能称之为数控铣，对于追求高效率的机械加工行业来说，数控铣带来的经济效益肯定不及加工中心。

在自动换刀装置中，刀库是最主要的部件之一。根据刀库的容量和取刀的方式，可以将刀库设计成各种形式。今天主要介绍三种：斗笠式刀库、圆盘刀库和链式刀库三种。

1、斗笠式刀库

斗笠式刀库是固定刀库，刀具号和刀套号一直保持一一对应关系，不会随着刀具的交换而改变。

斗笠式刀库是靠主轴上下移动完成自动换刀动作的。当主轴上的刀具进入斗笠式刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，同时刀库进行快速转动，等要换的刀具对正主轴正下方时，主轴下移使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库再退回原位。

斗笠式刀库的刀位仍然有限（一般16~34个刀位），而且总是一上一下的，比较占用时间，效率不高，还会影响到主轴的工作行程。

DMU 50斗笠式刀库

圆盘刀库和链式刀库是随机刀库，刀具号和刀套号之间的对应关系会随着刀具的交换而改变。需要用对应关系数据表来记录刀具号和刀套号的对应关系。

2、圆盘刀具

此形式存刀具少则6～8把，多则50～60把，其中有多种形式。

（1）如图b所示的刀库中，刀具径向布局，占有较大空间，刀库位置受限制，一般置于机床立柱上端，其换刀时间较短，使整个换刀装置较简单。

（2）如图c所示的刀库中，刀具轴向布局，常置于主轴侧面。刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，此种形式使用较多。

（3）如图d所示的刀库中，刀具与刀库轴心线成一定角度（小于90°）呈伞状布置，这可根据机床的总体布局要求安排刀库的位置，多斜放于立柱上端，刀库容量不宜过大。

上述三种圆盘刀库是较常用的形式，其存刀量最多为50～60把，存刀量过多，则结构尺寸庞大，与机床布局不协调。

为进一步扩大存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库，如图e所示；多层圆盘刀库，如图f所示；多排圆盘刀库，如图g所示。多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。

3、链式刀库

这种刀库刀座固定在环形链节上。常用的有单排链式刀库。这种刀库使用加长链条，让链条折叠回绕可提高空间利用率，进一步增加存刀量。链式刀库结构紧凑，刀库容量大，链环的形状可根据机床的布局制成各种形状。同时也可以将换刀位突出以便于换刀。在一定范围内，需要增加刀具数量时，可增加链条的长度，而不增加链轮直径。因此，链轮的圆周速度（链条线速度）可不增加，刀库运动惯量的增加可不予考虑。这些为系列刀库的设计与制造提供了很多方便。一般当刀具数量在30～120把时，多采用链式刀库。

刀库的容量：

刀库中的刀具并不是越多越好，太大的容量会增加刀库的尺寸和占地面积，使选刀时间增长。刀库的容量首先要考虑加工工艺的需要。根据以钻、铣为主的立式加工中心所需刀具数的统计，绘制下图所示的曲线。曲线表明，用10把孔加工刀具可完成70%的钻削工艺，4把铣刀可完成90%的铣削工艺。据此可以看出，用14把刀具就可以完成70%以上的钻铣加工。若是从完成对被加工工件的全部工序进行统计，得到的结果是，大部分（超过80%）的工件完成全部加工过程只需40把刀具就够了。因此，从使用角度出发，刀库的容量一般取为10～40把，盲目地加大刀库容量，将会使刀库的利用率降低，结构过于复杂，造成很大浪费。

下面我们分别来看一下三种刀库的换刀过程：

斗笠式刀库换刀过程

链式刀库换刀过程

圆盘刀库换刀过程

1.固定位置大小刀换刀过程

2.固定位置大小刀换刀流程图