济南晨启数控机械有限公司座落于美丽的泉城济南，是一家集科研、开发、生产、销售、服务为一体的专业数控机械制造商。专业生产研发雕刻机、仿古家具雕刻机、多头浮雕机、木工加工中心、多工序木工雕刻机、橱柜门/衣柜门/移门/软包/生产线以及石材雕刻机等数控设备。公司不断引进先进生产技术与生产工艺，研制和生产高品质、高性价比的数控设备，持续为客户创造价值。我们的经营宗旨是：“卓越品质，你我共赢”。

加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，可使工件在装夹后，自动连续完成铣削、钻削、镗削、铰孔、攻螺纹、凹槽等多工序的加工，与其他机床相比，加工中心大大缩短了工件装夹、测量和机床调整的时间。缩短工件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床的 3~4倍；具有较好的加工一致性，并且能排除工艺过程中人为干扰因素，从而提高了加工精度和加工效率，缩短生产周期[1]；此外，加工中心有自动换刀装置，因而解决了刀具问题并具有高度自动化的多工序管理功能。立式加工中心主要由基础部件、主轴部件、进给机构、数控系统、自动换刀系统及辅助装置几部分组成。

济南晨启数控机械有限公司座落于美丽的泉城济南，是一家集科研、开发、生产、销售、服务为一体的专业数控机械制造商。专业生产研发雕刻机、仿古家具雕刻机、多头浮雕机、木工加工中心、多工序木工雕刻机、橱柜门/衣柜门/移门/软包/生产线以及石材雕刻机等数控设备。公司不断引进先进生产技术与生产工艺，研制和生产高品质、高性价比的数控设备，持续为客户创造价值。我们的经营宗旨是：“卓越品质，你我共赢”。

2.1 数控加工中心气动换刀系统原理

气动（气压传动）系统是一种能量转换系统，其工作原理是空压机将原动机输出的机械能转换为空气的压力能，通过各种阀及管路将压力能传送到执行元件，也就是气缸和气马达，然后再转化为机械能从而推动负载做功。气动换刀系统原理图如图1 所示，在换刀过程中实现定位、松刀、拔刀、向锥孔吹气和插刀等动作。其工作过程为：当需要换刀时，首先由系统发出指令，使主轴停止转动，同时4YA 得电，压缩空气经气动三联件1、两位三通换向阀4、单向节流阀5 中的节流阀进入缸A的右腔，使A的活塞左移，这个过程可以实现主轴的自动定位。当活塞杆压下SQ1 时，6YA 通电，压缩空气经两位五通换向阀6、快速排气阀8 进入增压缸B 的上腔，使活塞伸出，这个过程为主轴的送刀过程，当活塞杆下降碰到SQ3 时8YA 通电，压缩空气经三位五通换向阀9、单向节流阀11 中的单向阀进入缸C 的上腔，活塞及活塞杆下移实现拔刀过程。然后由回转刀库交换刀具，同时使得1YA 通电，压缩空气经两位两通换向阀2，单向节流阀3 向主轴锥孔吹气。一段时间以后1YA断电、2YA通电，停止吹气，这个过程由定时器来实现。当停止吹气时8YA 断电、7YA 通电，压缩空气经三位五通换向阀9、单向节流阀10 中的节流阀进入缸C 的下腔，活塞及活塞杆上移，实现插刀的动作。

当碰到SQ6 时使6YA 断电、5YA 通电，压缩空气经两位三通换向阀6 进入增压缸B 的下腔，使活塞及活塞杆退回，主轴通过特定的机械连接机构使刀具夹紧。当碰到SQ4 时使得4YA 断电、3YA 通电，缸A 的活塞复位，回到初始状态，此时一次换刀结束。

精密车削加工中心自动换刀原理：精密车削搅拌摩擦焊刀库的种类不同，但换刀的过程是一样的。当自动换刀装置收到换刀指令后，主轴立刻停止转动并准确停至换刀位置，松刀;新刀随着刀库运动到换刀位置，松刀;双臂机械手将新、旧刀具同是抓起，刀具交换台回转到位后，将新、旧两刀分别旋转在主轴上和刀库的空位置上;主轴夹紧，并回到的加工位置，完成换刀过程。精密车削加工中心换刀时刀具的运动由四个部分组成;刀具随主轴停止并移动到换刀位置、刀具在刀库中的运动、刀具随换刀机械手的传递运动和刀具随主轴回到加工位置的运动等，其中刀具与在链式刀库中随链的运动为转运副，刀具随主轴的运动为移动副。换刀机械手的传递运动即包括转动副，又包括移动副。换刀机械手换刀过程由以下五个阶段完成：抓刀阶段、拔刀阶段、换刀阶段、插刀阶段和放刀阶段。这些动作分另由以下运动副完成;两个齿条分辊与缸体组成移动副;两个齿条分另与两个齿轮轴组成齿轮副;两个齿轮轴分别与缸体组成转动副;机械手臂分别与两个齿轮轴组成移动副，来回移动来完成拔刀和插刀动作。