在現代加工中心上亦有采用彈簧夾頭作為刀具的夾持元件，但機床的主軸結構、驅動(dòng)方式仍然采用與上述錐柄刀具*相同的結構形式。采用這種結構模式，在實(shí)際數控加工中心，尤其是在需要超高速主軸、主軸的徑向、軸向尺寸都很小、沒(méi)有足夠的換刀空間的微細加工場(chǎng)合中實(shí)現自動(dòng)換刀將會(huì )是很困難的，如果實(shí)施自動(dòng)換刀那將使加工中心成本大幅度提高。
據有關(guān)資料介紹，在刀具采用錐柄夾頭、側壓夾頭以及彈簧夾頭夾緊性能的對比實(shí)驗中，采用彈簧夾頭夾持刀具是*可同時(shí)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(zhù)。
目前國內外加工中心自動(dòng)換刀系統中，刀具、輔具多采用錐柄結構，刀柄與機床主軸的聯(lián)結、刀具的夾緊放松機構及驅動(dòng)方式幾乎都采用同一種結構模式。 在種模式中，加工中心主軸常采用空心的帶有拉桿、碟形彈簧組的結構形式，由液壓或氣動(dòng)裝置提供動(dòng)力，實(shí)現夾緊放松刀柄的動(dòng)作。利用這種機構夾持刀具進(jìn)行數控加工的zui大問(wèn)題是，它不能同時(shí)獲得高的夾持剛度和刀具振擺精度，而且主軸結構復雜，主軸軸向尺寸過(guò)大，加上它的液壓驅動(dòng)裝置及刀具輔具錐柄的制造成本，使得自動(dòng)換刀系統的造價(jià)在加工中心整機中占有較大的比重。
自動(dòng)換刀系統數控 加工中心的重要組成部分。刀具夾持元件的結構特性及它與加工中心主軸的聯(lián)結方式，將直接影響加工中心的加工性能。刀庫結構形式及刀具交換裝置的工作方式，則會(huì )影響加工中心的換刀效率。自動(dòng)換刀系統本身及相關(guān)結構的復雜程度，又會(huì )對加工中心的成本造價(jià)產(chǎn)生直接影響。 從換刀系統發(fā)展的歷史來(lái)：
1956年日本富士通研究成功數控轉塔式?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(dòng)刀具交換裝置）的加工中心。
1967年出現了FMS（柔性制造系統）。 1978年以后，數控加工中心迅速發(fā)展，帶有ATC裝置，可實(shí)現多種工序加工的機床。 1983年標準化組織制定了標準，自動(dòng)換刀系統便形成了統一的結構模式。
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