刀库之美，绝对是数控加工中心的武器库

Long long ago从前人们说到国之重器指的是代表皇权天授的秦始皇传国玉玺后来泛指历朝历代帝王雕刻的玉玺乾隆赏禅位后用的青玉玺“太上皇帝之宝”

 

2016年10月5日，苏富比拍卖行在香港以9148万港币拍出一方乾隆禅位后使用的和田青玉玺“太上皇帝之宝”，当年这次拍卖曾引起国内多方激烈反对。

如今，国之重器这个称号指的是制造装备，制造装备决定了加工制造水平，而加工制造水平又是一个国家国力的直观表现。不过，咱今儿说的只是这种国器级的制造装备。

 

CNC 数控加工中心

 

不仅能加工制造出充满机械美感的精密工件，CNC本身也是精美而优雅的工业造物。（只是嗓门有点大）

DMG GM 16|6系列六轴自动车削中心

 

说的这么流弊这数控加工中心到底能干啥咧？
这么说吧，被誉为研发和制造难度最高的顶级工业制造物，最能体现一国工业最高发展水平的，涡扇发动机就是用CNC一点点打磨出来的，DMG数控加工中心和航空发动机。

 

至于各种高精密金属零件。这儿就不胜枚举了

 

 

 

上面这么多CNC的工作照里有车削有镗铣，有打磨有抠槽，有冲孔有插齿，还有检测，出现的刀具也没有完全重样的，一台大型数控加工中心CNC能让复杂工件的精度和形状一次性成型，吃进去的是铁块，吐出来的是高精度的不同工，但时间比从前缩短上百倍，精度良率也得到指数级提升，最气人的是它还具有适应性，能随时更新。举个例子，从前，车蜗轮的师傅要想车好一个蜗杆，您得先练它个十年八载嘿，现在想加工个完全不同的零件，重新编个程，您就可以坐一边喝咖啡去啦，这一切的一切，都需要装备（刀具）的支持，也就是说，取决于这台制造制造装备的制造装备怎么玩转装备。

CNC的装备：各式各样的加工刀具

一台数控加工中心，负责储刀及换刀的装备，叫做刀具架，又叫刀库，英文用的词大家都认得：tool magazine

 

要提升CNC的工作能力，除了追求更加精准的控制之外，也需要增加刀库的容量，加快换刀的效率。想要实现这些，有很多种方法，根据刀库存放刀具的数目和取刀方式。可以分为不同类型，常见的有直线式、斗笠式、圆盘式、链式刀库等等。动力刀塔应该算是最小型最便携的CNC刀库了，它由旋转刀盘和箱体组成。箱体内安装有电机，电机转子连接着数控机床的中轴，定子则固定在箱体上负责换刀。

内含电机的DMG BMT动力刀塔

一台数控加工中心可以安装多个动力刀塔

动力刀塔的升级版是斗笠式刀库，有点类似于刀塔和主轴头的整合。它是靠主轴上下移动完成自动换刀动作的斗笠式刀库

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

 

CHIRON独特的篮式刀库（basket magazine）

然而，就一台万能制造设备来说，多加几个独立刀架是远远不够的，毕竟，一台高精数控加工中心需要涵盖，车工、铣工、磨床工、画线工、热处理等多个环节，要想一次性完成这么多工作，随身不藏个上百把刀具，都不好意思出厂好么！对于数控加工中心来说，直线刀库和链式刀库就是它的武装带啦，链式刀库

大型数控加工中心动辄需要搭载上百把刀具，一言不合就得拿出几十种、上百种刀具花式怼铁，传统武装带式的链式刀库，仍然是无法全部胜任的。于是又有了大型组合式扩充型自动换刀链式刀库，又叫做中央仓储式刀库，自动换刀链式刀库

电机驱动着蜿蜒的链条以高速运动，将需要用到的刀具迅速送到指定的位置，再由机械臂取出送到主轴处，和已经同时拆卸下来的刀具交换位置，以节约换刀时间，DMG MORI的大型链式刀库

 

 

DMG MORI的刀轮（wheel magazine），把圆盘式刀库发展到了极致。中空的巨大转轮周围均匀排满了刀座，一个刀轮能放40~60把刀具

 

在DMG MORI的组装车间里，可以看到壮观的五层甚至六层刀轮的安装过程，多层刀轮刀库系统的组装