大型刀库技术的发展情况浅析

摘要：刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。

近几年来，中国已成为世界机床第一消费大国，但国内生产数控机床的高性能部件主要依赖于进口，其中刀库产品，特别是大型、非标刀库产品在国内的研发生产远远满足不了市场的需要。

关键词：刀库 技术 国内 国外 发展

1.国外及台湾地区刀库产品现状

国外发达国家的企业，刀库普遍自制，如DMG、MAZAK、HASS等。专业刀库制造主要集中在台湾，知名品牌有吉辅和德大等，它们均有20年以上的经验和技术。

目前，国内主要的刀库主机用户北京一机床、沈阳机床、大连机床、海天数控、汉川机床、桂林机床、昆明机床等企业加工中心的刀库主要由台湾厂家生产，全国60工位以上大型链式刀库的使用量在500台左右，目前在大陆销售的链条式刀库几乎全部是台湾品牌，尤其以吉辅和德大为代表，这两个厂家的链式刀库在中国市场占80%左右。

1.1.台湾吉辅：自1979年开始进入刀库领域，是最早的刀库专业制造厂家，已经成为亚洲地区的行业领先者，2009年该公司在大陆的营业额已接近1.3亿元人民币。吉辅的链式刀库品种齐全，容刀数量从32把到120把，刀数不等，刀柄形式有BT、CAT、HSK等规格，如其典型刀库CAT50-120CH，刀库数量120把，最大抓刀重20Kg，换刀时间13sec。

台湾德大：是台湾目前最大的刀库专业生产厂，其生产品种繁多，如盘式、链式、斗笠式等，产品种类齐全，在台湾市场占有率约50%。除了盘式、斗笠等常规刀库外，在链式刀库方面拥有32、40、60、90、120等多种规格，且适用于BT、CAT、HSK等刀柄。

1.2. 德国KTC公司：生产ATC90/HSK-A100K-GF-H刀库。基本参数：链速：30m/min，容量：90，刀柄型号：HSK-A100，刀具重量 30Kg 。

（3）自动换刀装置发展现状：

自动换刀装置在刀库系统中是最重要的组成部分，刀库系统的速度主要取决于换刀装置的速度，因此换刀装置性能在刀库系统中占重要地位。国内使用的换刀装置除国内自己生产的外，主要是日本和台湾，如日本的三共（Sankyo）、台湾的德士（Teshin），但受价格影响尤以台湾居多。

台湾德士，目前德士换刀装置月产量约1800台，占台湾生产量的90%，德士除了在台湾是各大工具机的供应厂外，也外销到韩、日等，例如大宇、现代等韩国厂。

2. 国内刀库产品现状

国内作为专业生产刀库的企业很少，主要有哈量集团、常州亚星等。一些大型主机厂，也在参与制作大链式刀库，但仅作为自产自用，满足本企业单机的使用，没有形成批量和产业化。

国内生产凸轮式自动换刀装置的有南方动力（湖南株洲）、北京第一机床厂、温岭华驰等，其中，北京第一机床厂生产的凸轮式换刀装置属于高档的，完全达到日本的水平，其换刀速度达到1.3s左右，现已经在日本大隈机床厂和国内生产的高档机床上得到应用。

呼和浩特众环集团自2005年开始生产刀库，种类较多，是目前国内最大的刀库专业生产厂，在国内外市场占有重要地位。

2010年6月众环集团的“大型刀库及自动换刀装置的开发”项目参与刀库课题的竞标并获得通过。几年来，我公司完成大型刀库及自动换刀装置基型产品的关键技术研发，形成了系列化定型产品，掌握了相关核心技术与批量制造技术，并得到批量生产应用验证。可靠性和精度稳定性达到国际同类产品的先进水平。

众环刀库产品简介：

圆盘机械手刀库系列产品：

主要规格有BT40-16＼20＼24＼32P；BT50-20＼24P；BT50（W）-20＼24P此类刀库分度机构采用弧面分度凸轮机构。用户有：沈阳机床、宝鸡机床、云南CY集团、颖元科技、北京机电院、北京北一等30多家主机厂。

盘式斗笠刀库系列产品：

主要规格有BT30-10＼12；BT40-12＼16＼20＼24；BT50-16＼20等。此类刀库采用分度凸轮机构，刀库自身无自动换刀装置，由加工中心主轴主动抓刀。用户有：沈阳机床、宝鸡机床、云南CY集团、广州机床、银川大河等30多个主机厂。

链式刀库系列：

主要规格有：BT40-20L；LB63020；BT50-32/40L等。此类刀库使用链条作为刀具的传送机构，具有刀具容量大，适用刀柄有BT、CAT、HSK等，已有北京机电院、长征机床、沈阳机床等主机厂安装使用。

立车刀库系列：

主要规格有CL-12G、ZCL-12、TCL-12等。此类刀库主要适用于大型立式车床。用户有：齐重数控、沈阳机床、宝鸡机床、新乡日升、华东数控等厂家安装使用。

新开发产品：

目前，大型刀库及自动换刀装置已成为综合切削加工机床关键的功能部件，为提高主机性能起到越来越大的作用，而国内大型刀库的研发却几乎是个空白。随着重型机床如落地铣镗床、龙门机床等需求量的增大及复合加工机床的快速兴起，大型及高档刀库的需求量也大幅度增加。

2012年，众环集团成功开发3种大型刀库，分别是BT50-80LSY带液压式自动换刀装置大型链式刀库、BT50-80LSD带凸轮式自动换刀装置大型链式刀库、BT50-48P高速盘式刀库。技术指标大型链式刀库及换刀机械手：换刀时间5～10s；单刀最大重量30kg；刀库输送速度20～30m/min；刀库数量>80把； 高速盘式刀库：换刀时间5～6s；单刀最大重量30kg；刀库数量>48把。

这些大型刀库的研发成功为加速我国高档数控机床功能部件的国产化率、推进高档数控机床进入国际市场创造条件，为大型刀库的国产化及产业化，同时也为众环集团又好又快发展奠定了坚实的基础。

3.总结：

我国数控机床刀库产品与国外刀库产品比较各方面都有较大差距。特别是提升大型、高档刀库产品的核心技术将是我国刀库企业今后的重要任务。具有很大的发展空间，这一技术的提升将大大提升国产数控制造装备的技术含量，增强我国企业的核心竞争力，提升我国装备制造业的水平。

作者简介：姓 名：张双利 性别：女 单位：呼和浩特众环（集团）有限责任公司 职务：工程师