一.刀庫(kù)形式
刀庫(kù)是用于存放刀具及輔助工具的機(jī)構(gòu)，它是自動(dòng)換刀系統(tǒng)中主要部件之一。其容量、布局和具體結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有很大影響。數(shù)控機(jī)床上普遍采用盤式刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)。密集型的鼓輪式刀庫(kù)或格子式刀庫(kù)雖然占地面積小，但由于結(jié)構(gòu)的限制，很少用于單機(jī)加工中心。密集型的固定刀庫(kù)目前多用于fms中的集中供刀系統(tǒng)。
1.盤式刀庫(kù)
如圖1所示，此刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多，但由于刀具環(huán)形排列，空間利用率較低，一次出現(xiàn)將刀具在盤中采用雙環(huán)或多環(huán)排列，以增加空間利用率。但這樣會(huì)使刀庫(kù)的外徑過(guò)大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也很大，選刀時(shí)間也較長(zhǎng)。因此，盤式刀庫(kù)一般用于刀具容量較少的刀庫(kù)。
2.鏈?zhǔn)降稁?kù)
如圖6-14所示，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有較大的靈活性，刀庫(kù)容量大，環(huán)形的形狀可以根據(jù)機(jī)床的布局配置成各種形式，也可以將換刀位突出以利于換刀。當(dāng)鏈?zhǔn)降稁?kù)需增加刀具容量時(shí)，只需增加鏈條的長(zhǎng)度，在一定范圍內(nèi)無(wú)需變更線速度和慣量。這種條件對(duì)系列刀庫(kù)的設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)了很大的方便，可滿足不同的使用條件。一般刀具數(shù)量在30～120把時(shí)，多采用鏈?zhǔn)降稁?kù)。
圖6-14（a）是某一自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床所采用的單排鏈?zhǔn)降稁?kù)簡(jiǎn)圖，刀庫(kù)置于機(jī)床立柱側(cè)面，可容納45把刀具，如刀具儲(chǔ)存量過(guò)大，將使刀庫(kù)過(guò)高。為了增加鏈?zhǔn)降稁?kù)的儲(chǔ)存量，可采用圖（b）所示的多排鏈?zhǔn)降稁?kù)，我國(guó)jcs-013型自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床采用了四排刀鏈，每排儲(chǔ)存15把刀具；整個(gè)刀庫(kù)儲(chǔ)存60把刀具。這種刀庫(kù)常獨(dú)立安裝于機(jī)床之外，因此占地面積大；由于刀庫(kù)遠(yuǎn)離主軸，必須有刀具中間搬運(yùn)裝置，使整個(gè)換刀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖（c）為加長(zhǎng)鏈條的鏈?zhǔn)降稁?kù)，采用增加支承鏈輪數(shù)目的方法，使鏈條折疊回繞，提高空間利用率，從而增加了刀庫(kù)的儲(chǔ)存量。
二.刀庫(kù)設(shè)計(jì)
1.合理確定刀庫(kù)儲(chǔ)存量
刀庫(kù)儲(chǔ)存量過(guò)大，導(dǎo)致刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)龐大而復(fù)雜，影響機(jī)床總體布局；儲(chǔ)存量過(guò)小，則不能滿足復(fù)雜零件的加工要求。因此，刀庫(kù)容量應(yīng)在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，力圖將一組類似的零件所需的全部刀具裝入刀庫(kù)，以縮短每次裝刀所需的裝調(diào)時(shí)間。對(duì)自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床的刀庫(kù)容量，有關(guān)資料曾對(duì)15000個(gè)零件進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)，指出不同工序加工時(shí)必須的刀具數(shù)。統(tǒng)計(jì)表明，銑削90%的加工量用4把刀具即可完成。鉆削用10把鉆頭可完成70%的加工量，可見(jiàn)， 14把刀的容量就可以完成70%以上的鉆銑工藝。因此，片面增大刀庫(kù)容量是不必要的。對(duì)國(guó)內(nèi)外300多種刀庫(kù)儲(chǔ)存容量統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明，一般刀庫(kù)的儲(chǔ)存量以10～40把較為適合， 41～60把刀具基本上能滿足絕大多數(shù)零件的加工要求。少于10把和超過(guò)60把的很少。
2.盡量縮短選刀時(shí)間
例如將選刀時(shí)間與加工時(shí)間重疊，根據(jù)所選刀具在刀庫(kù)中的位置來(lái)決定刀庫(kù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以縮短選刀時(shí)間。
3.刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)適宜
作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的刀庫(kù)，其運(yùn)動(dòng)是間歇的，而且方向經(jīng)常改變，故要求啟停平穩(wěn)，無(wú)沖擊，能準(zhǔn)停在預(yù)定位置，為此要求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能過(guò)大，因而對(duì)刀庫(kù)的直徑、儲(chǔ)存刀具的重量和數(shù)量以及刀庫(kù)的回轉(zhuǎn)速度都應(yīng)有適當(dāng)限制。目前，國(guó)內(nèi)外鏈?zhǔn)降稁?kù)的線速度可達(dá)100～800mm/s，圓盤刀庫(kù)的轉(zhuǎn)速多為10～60°/s。刀庫(kù)中最大刀具直徑一般限制為315mm，最大刀具長(zhǎng)度為500mm，最大刀具重量為100kg。
4.要求刀庫(kù)運(yùn)行平穩(wěn)
為此在設(shè)計(jì)時(shí)往往需設(shè)置輔助支承和導(dǎo)向裝置。如對(duì)鏈?zhǔn)降稁?kù)設(shè)置刀座運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，對(duì)圓盤刀庫(kù)可在靠近刀盤外緣處用滾動(dòng)軸承支承。
5.刀座在刀庫(kù)中的排列
一般刀座的間距相等，在必要的情況下，也可采用不等距排列，視刀具直徑大小而定，多數(shù) 刀座裝小直徑刀具，按小間距排列。少數(shù)刀座按大間距排列，裝大直徑刀具。
6.其他應(yīng)注意的問(wèn)題
如刀具在刀座中應(yīng)夾持可靠，刀庫(kù)防塵、防屑及安全防護(hù)等問(wèn)題都必須考慮。