大型刀庫技術(shù)的發(fā)展情況淺析

2024年3月16日發(fā)(作者：害怕做某事)

大型刀庫技術(shù)的發(fā)展情況淺析

摘要：刀庫系統(tǒng)是提供自動化加工過程中所需之儲刀及換刀需求的一種裝

置。其自動換刀機構(gòu)及可以儲放多把刀具的刀庫，改變了傳統(tǒng)以人為主的生產(chǎn)方

式。借由電腦程序的控制，可以完成各種不同的加工需求，如銑削、鉆孔、鏜孔、

攻牙等，大幅縮短加工時程，降低生產(chǎn)成本，這是刀庫系統(tǒng)的最大特點。

近幾年來，中國已成為世界機床第一消費大國，但國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控機床的高性

能部件主要依賴于進口，其中刀庫產(chǎn)品，特別是大型、非標刀庫產(chǎn)品在國內(nèi)的研

發(fā)生產(chǎn)遠遠滿足不了市場的需要。

關(guān)鍵詞：刀庫 技術(shù) 國內(nèi) 國外 發(fā)展

1.國外及臺灣地區(qū)刀庫產(chǎn)品現(xiàn)狀

國外發(fā)達國家的企業(yè)，刀庫普遍自制，如DMG、MAZAK、HASS等。專業(yè)

刀庫制造主要集中在臺灣，知名品牌有吉輔和德大等，它們均有20年以上的經(jīng)

驗和技術(shù)。

目前，國內(nèi)主要的刀庫主機用戶北京一機床、沈陽機床、大連機床、海天數(shù)

控、漢川機床、桂林機床、昆明機床等企業(yè)加工中心的刀庫主要由臺灣廠家生產(chǎn)，

全國60工位以上大型鏈式刀庫的使用量在500臺左右，目前在大陸銷售的鏈條

式刀庫幾乎全部是臺灣品牌，尤其以吉輔和德大為代表，這兩個廠家的鏈式刀庫

在中國市場占80%左右。

1.1.臺灣吉輔：自1979年開始進入刀庫領(lǐng)域，是最早的刀庫專業(yè)制造廠家，

已經(jīng)成為亞洲地區(qū)的行業(yè)領(lǐng)先者，2009年該公司在大陸的營業(yè)額已接近1.3億元

人民幣。吉輔的鏈式刀庫品種齊全，容刀數(shù)量從32把到120把，刀數(shù)不等，刀

柄形式有BT、CAT、HSK等規(guī)格，如其典型刀庫CAT50-120CH，刀庫數(shù)量120

把，最大抓刀重20Kg，換刀時間13c。

臺灣德大：是臺灣目前最大的刀庫專業(yè)生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)品種繁多，如盤式、

鏈式、斗笠式等，產(chǎn)品種類齊全，在臺灣市場占有率約50%。除了盤式、斗笠等

常規(guī)刀庫外，在鏈式刀庫方面擁有32、40、60、90、120等多種規(guī)格，且適用于

BT、CAT、HSK等刀柄。

1.2. 德國KTC公司：生產(chǎn)ATC90/HSK-A100K-GF-H刀庫。基本參數(shù)：鏈

速：30m/min，容量：90，刀柄型號：HSK-A100，刀具重量 30Kg 。

（3）自動換刀裝置發(fā)展現(xiàn)狀：

自動換刀裝置在刀庫系統(tǒng)中是最重要的組成部分，刀庫系統(tǒng)的速度主要取決

于換刀裝置的速度，因此換刀裝置性能在刀庫系統(tǒng)中占重要地位。國內(nèi)使用的換

刀裝置除國內(nèi)自己生產(chǎn)的外，主要是日本和臺灣，如日本的三共（Sankyo）、臺

灣的德士（Teshin），但受價格影響尤以臺灣居多。

臺灣德士，目前德士換刀裝置月產(chǎn)量約1800臺，占臺灣生產(chǎn)量的90%，德

士除了在臺灣是各大工具機的供應廠外，也外銷到韓、日等，例如大宇、現(xiàn)代等

韓國廠。

2. 國內(nèi)刀庫產(chǎn)品現(xiàn)狀

國內(nèi)作為專業(yè)生產(chǎn)刀庫的企業(yè)很少，主要有哈量集團、常州亞星等。一些大

型主機廠，也在參與制作大鏈式刀庫，但僅作為自產(chǎn)自用，滿足本企業(yè)單機的使

用，沒有形成批量和產(chǎn)業(yè)化。

國內(nèi)生產(chǎn)凸輪式自動換刀裝置的有南方動力（湖南株洲）、北京第一機床廠、

溫嶺華馳等，其中，北京第一機床廠生產(chǎn)的凸輪式換刀裝置屬于高檔的，完全達

到日本的水平，其換刀速度達到1.3s左右，現(xiàn)已經(jīng)在日本大隈機床廠和國內(nèi)生

產(chǎn)的高檔機床上得到應用。

呼和浩特眾環(huán)集團自2005年開始生產(chǎn)刀庫，種類較多，是目前國內(nèi)最大的

刀庫專業(yè)生產(chǎn)廠，在國內(nèi)外市場占有重要地位。

2010年6月眾環(huán)集團的“大型刀庫及自動換刀裝置的開發(fā)”項目參與刀庫課

題的競標并獲得通過。幾年來，我公司完成大型刀庫及自動換刀裝置基型產(chǎn)品的

關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，形成了系列化定型產(chǎn)品，掌握了相關(guān)核心技術(shù)與批量制造技術(shù)，

并得到批量生產(chǎn)應用驗證。可靠性和精度穩(wěn)定性達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。

眾環(huán)刀庫產(chǎn)品簡介：

圓盤機械手刀庫系列產(chǎn)品：

主要規(guī)格有BT40-16＼20＼24＼32P；BT50-20＼24P；BT50（W）-20＼24P

此類刀庫分度機構(gòu)采用弧面分度凸輪機構(gòu)。用戶有：沈陽機床、寶雞機床、云南

CY集團、穎元科技、北京機電院、北京北一等30多家主機廠。

盤式斗笠刀庫系列產(chǎn)品：

主要規(guī)格有BT30-10＼12；BT40-12＼16＼20＼24；BT50-16＼20等。此類

刀庫采用分度凸輪機構(gòu)，刀庫自身無自動換刀裝置，由加工中心主軸主動抓刀。

用戶有：沈陽機床、寶雞機床、云南CY集團、廣州機床、銀川大河等30多個

主機廠。

鏈式刀庫系列：

主要規(guī)格有：BT40-20L；LB63020；BT50-32/40L等。此類刀庫使用鏈條作

為刀具的傳送機構(gòu)，具有刀具容量大，適用刀柄有BT、CAT、HSK等，已有北

京機電院、長征機床、沈陽機床等主機廠安裝使用。

立車刀庫系列：

主要規(guī)格有CL-12G、ZCL-12、TCL-12等。此類刀庫主要適用于大型立式

車床。用戶有：齊重數(shù)控、沈陽機床、寶雞機床、新鄉(xiāng)日升、華東數(shù)控等廠家安

裝使用。

新開發(fā)產(chǎn)品：

目前，大型刀庫及自動換刀裝置已成為綜合切削加工機床關(guān)鍵的功能部件，

為提高主機性能起到越來越大的作用，而國內(nèi)大型刀庫的研發(fā)卻幾乎是個空白。

隨著重型機床如落地銑鏜床、龍門機床等需求量的增大及復合加工機床的快速興

起，大型及高檔刀庫的需求量也大幅度增加。

2012年，眾環(huán)集團成功開發(fā)3種大型刀庫，分別是BT50-80LSY帶液壓式

自動換刀裝置大型鏈式刀庫、BT50-80LSD帶凸輪式自動換刀裝置大型鏈式刀

庫、BT50-48P高速盤式刀庫。技術(shù)指標大型鏈式刀庫及換刀機械手：換刀時間

5～10s；單刀最大重量30kg；刀庫輸送速度20～30m/min；刀庫數(shù)量>80把； 高

速盤式刀庫：換刀時間5～6s；單刀最大重量30kg；刀庫數(shù)量>48把。

這些大型刀庫的研發(fā)成功為加速我國高檔數(shù)控機床功能部件的國產(chǎn)化率、推

進高檔數(shù)控機床進入國際市場創(chuàng)造條件，為大型刀庫的國產(chǎn)化及產(chǎn)業(yè)化，同時也

為眾環(huán)集團又好又快發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.總結(jié)：

我國數(shù)控機床刀庫產(chǎn)品與國外刀庫產(chǎn)品比較各方面都有較大差距。特別是提

升大型、高檔刀庫產(chǎn)品的核心技術(shù)將是我國刀庫企業(yè)今后的重要任務。具有很大

的發(fā)展空間，這一技術(shù)的提升將大大提升國產(chǎn)數(shù)控制造裝備的技術(shù)含量，增強我

國企業(yè)的核心競爭力，提升我國裝備制造業(yè)的水平。

作者簡介：姓 名：張雙利 性別：女 單位：呼和浩特眾環(huán)（集團）有限責

任公司 職務：工程師