在現(xiàn)代加工中心上亦有采用彈簧夾頭作為刀具的夾持元件，但機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu)、驅(qū)動方式仍然采用與上述錐柄刀具*相同的結(jié)構(gòu)形式。采用這種結(jié)構(gòu)模式，在實(shí)際數(shù)控加工中心，尤其是在需要超高速主軸、主軸的徑向、軸向尺寸都很小、沒有足夠的換刀空間的微細(xì)加工場合中實(shí)現(xiàn)自動換刀將會是很困難的，如果實(shí)施自動換刀那將使加工中心成本大幅度提高。
據(jù)有關(guān)資料介紹，在刀具采用錐柄夾頭、側(cè)壓夾頭以及彈簧夾頭夾緊性能的對比實(shí)驗(yàn)中，采用彈簧夾頭夾持刀具是*可同時獲得高的夾持剛度和振擺精度的理想元件。采用這種夾持元件，刀具或刀具輔具可作成圓柱柄，其制造成本低，精度易保證，這對大容量刀庫降低刀具輔具的制造成本，意義更為顯著。
目前國內(nèi)外加工中心自動換刀系統(tǒng)中，刀具、輔具多采用錐柄結(jié)構(gòu)，刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)結(jié)、刀具的夾緊放松機(jī)構(gòu)及驅(qū)動方式幾乎都采用同一種結(jié)構(gòu)模式。 在種模式中，加工中心主軸常采用空心的帶有拉桿、碟形彈簧組的結(jié)構(gòu)形式，由液壓或氣動裝置提供動力，實(shí)現(xiàn)夾緊放松刀柄的動作。利用這種機(jī)構(gòu)夾持刀具進(jìn)行數(shù)控加工的zui大問題是，它不能同時獲得高的夾持剛度和刀具振擺精度，而且主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主軸軸向尺寸過大，加上它的液壓驅(qū)動裝置及刀具輔具錐柄的制造成本，使得自動換刀系統(tǒng)的造價(jià)在加工中心整機(jī)中占有較大的比重。
自動換刀系統(tǒng)數(shù)控 加工中心的重要組成部分。刀具夾持元件的結(jié)構(gòu)特性及它與加工中心主軸的聯(lián)結(jié)方式，將直接影響加工中心的加工性能。刀庫結(jié)構(gòu)形式及刀具交換裝置的工作方式，則會影響加工中心的換刀效率。自動換刀系統(tǒng)本身及相關(guān)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，又會對加工中心的成本造價(jià)產(chǎn)生直接影響。 從換刀系統(tǒng)發(fā)展的歷史來：
1956年日本富士通研究成功數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床，美國IBM公司同期也研制成功了APT。
1958年美國K&T公司研制出帶ATC（自動刀具交換裝置）的加工中心。
1967年出現(xiàn)了FMS（柔性制造系統(tǒng)）。 1978年以后，數(shù)控加工中心迅速發(fā)展，帶有ATC裝置，可實(shí)現(xiàn)多種工序加工的機(jī)床。 1983年標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了標(biāo)準(zhǔn)，自動換刀系統(tǒng)便形成了統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式。
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