加工中心刀庫一般分為三種，斗笠式刀庫，圓盤式刀庫，鏈條式刀庫。而一般的加工中心最常用的形式是圓盤式刀庫和機械手換刀刀庫。

一、圓盤式刀庫特點

圓盤式刀庫應該稱之為固定地址換刀刀庫，即每個刀位上都有編號，一般從1編到12、18、20、24等，即為刀號地址。操作者把一把刀具安裝進某一刀位后，不管該刀具更換多少次，總是在該刀位內。

1.制造成本低。主要部件是刀庫體及分度盤，只要這兩樣零件加工精度得到保證即可，運動部件中刀庫的分度使用的是非常經典的“馬氏機構”，前后、上下運動主要選用氣缸。裝配調整比較方便，維護簡單。一般機床制造廠家都能自制。

2.刀號的計數原理。一般在換刀位安裝一個無觸點開關，1號刀位上安裝擋板。每次機床開機后刀庫必須“回零”，刀庫在旋轉時，只要擋板靠近（距離為0.3mm左右）無觸點開關，數控系統就默認為1號刀。并以此為計數基準，“馬氏機構”轉過幾次，當前就是幾號刀。只要機床不關機，當前刀號就被記憶。刀具更換時，一般按最近距離旋轉原則，刀號編號按逆時針方向，如果刀庫數量是18，當前刀號位8，要換6號刀，按最近距離換刀原則，刀庫是逆時針轉。如要換10號刀，刀庫是順時針轉。機床關機后刀具記憶清零。

3.固定地址換刀刀庫換刀時間比較長國內的機床一般要8秒以上（從一次切削到另一次切削）。

4.圓盤式刀庫的總刀具數量受限制，不宜過多，一般40#刀柄的不超過24把，50#的不超過20把，大型龍門機床也有把圓盤轉變為鏈式結構，刀具數量多達60把。

圓盤式刀庫

二、機械手刀庫特點

機械手刀庫換刀是隨機地址換刀。每個刀套上無編號，它最大的優點是換刀迅速、可靠。

1.制造成本高。刀庫有一個個刀套鏈式組合起來，機械手換刀的動作有凸輪機構控制，零件的加工比較復雜。裝配調試也比較復雜，一般由專業廠家生產，機床制造商一般不自制。

2.刀號的計數原理。與固定地址選刀一樣，它也有基準刀號：1號刀。但我們只能理解為1號刀套，而不是零件程序中的1號刀：T1。系統中有一張刀具表。它有兩欄。一欄是刀套號，一欄是對應刀套號的當前程序刀號。假如我們編一個三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1號刀套裝T1（1號刀），2號刀套裝T2，3號刀套裝T3，我們知道當主軸上T1在加工時，T2刀即準備好，換刀后，T1換進2號刀套，同理，在T3加工時，T2就裝在3號刀套里。一個循環后，前一把刀具就安裝到后一把刀具的刀套里。數控系統對刀套號及刀具號的記憶是永久的，關機后再開機刀庫不用“回零”即可恢復關機前的狀態。如果“回零”，那必須在刀具表中修改刀套號中相對應的刀具號。

3.機械手刀庫換刀時間一般為4秒（從一次切削到另一次切削）。

4.刀具數量一般比圓盤刀庫多，常規有18、20、30、40、60等。

5.刀庫的凸輪箱要定期更換起潤滑、冷卻作用的齒輪油。

機械手換刀

三、如何去選擇兩者

這兩種刀庫形式各有優缺點，選用的時候需要結合實際，其中最主要的是價格和加工哪種類型的零件。以40#刀庫20把刀為例。圓盤式刀庫價格約為3.5萬，機械手刀庫為6.5萬。一般單件小批量生產用圓盤式刀庫為好，大批量生產用機械手刀庫。另外大家也知道機械手刀庫可靠性比圓盤式刀庫高，但圓盤式刀庫維護保養簡單方便。

四、刀庫的故障情況

圓盤式刀庫的故障概率比機械手刀庫高，易損件主要是“馬式機構”中撥叉上的滾針軸承損壞，如果刀庫長時間滿載或者偏重運行。那導軌副會磨損、圓盤中心的軸承也會磨損。但是更換都是比較方便的。

機械手刀庫主要是靠凸輪機構完成換刀動作的，簡單、可靠。平時只要按時更換凸輪箱里的油即可。使用壽命長。如果凸輪槽磨損到一定程度后不更換，刀庫就不能用了。

刀庫實現的功能

1：刀庫的旋轉

⑴、自動方式：回刀到位，機械手臂回到原點，拉刀到位才能實現刀庫的旋轉。

⑵、MDI方式：刀庫可以任意位置旋轉。

以上兩種方式下，主軸刀號與換刀目標刀號一致時，不會輸出刀庫旋轉。

⑶、在回刀位值通過面板上的換刀鍵，刀庫可以回零，既是回1號刀。

2：松拉刀

⑴、自動方式和MDI方式：在主軸未旋轉時，能實現任何位置的松刀和拉刀。通過M83指令實現松刀；通過M84指令實現拉刀。

⑵、手動方式：由一個按鈕實現主軸松拉刀的控制。

由非手動方式轉為手動方式時，不論以前手動方式下，主軸是松刀還是拉刀狀態，都會輸出拉刀信號。由手動方式轉為其它方式時，會保持其它方式的上一次狀態。

3：掉電保持功能

⑵   正常開關機：上電后，回機床零點后，可以直接使用，能正常換刀。且不出現任何報警。

⑵、非正常斷電：換刀中機械手臂已經交換完刀具后突然斷電，再次重新上電，將換刀機構復原位，下次可以正常換刀。如果還沒有執行到機械手臂交換完刀具就突然斷電，再次重新上電，將換刀機構復原位，需要設定當前主軸刀具號和目標刀套號內的刀具號。
東莞市周氏數控設備有限公司-數控車床，企業堅強后盾整理發布。