畢業(yè)設計（論文）-XKA5032AC數(shù)控立式銑床自動換刀裝置設計.doc

洛陽理工學院畢業(yè)設計IXKA5032A/C數(shù)控立式銑床自動換刀裝置設計摘要本設計介紹的是XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床自動換刀裝置（刀庫式）的設計，刀庫式的自動換刀裝置是由刀庫和刀具交換裝置（換刀機械手）組成。它是多工序數(shù)控機床上應用最廣泛的換刀裝置。換刀時，先在刀庫中進行選刀，由機械手從刀庫和主軸上取出刀具，然后交換位置，把新刀插入主軸，舊刀放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，其容量為六把刀具,采用盤形結(jié)構,安裝在機床的左側(cè)立柱上。設計成采用軸向放置的鼓盤式刀庫形式和回轉(zhuǎn)式雙臂機械手組成。刀具按預定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個刀座內(nèi)。該法不需要刀具識別裝置，驅(qū)動控制也比較簡單，工作可靠。數(shù)控銑床用4把刀就可完成大多數(shù)的銑削加工。所以這個容量為6把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手的優(yōu)點是換刀動作可靠，換好時間短，缺點是刀柄精度要求高，結(jié)構復雜，聯(lián)機調(diào)整的相關精度要求高，機械手離加工區(qū)較近。一般來說，這種機械手用于刀庫刀座軸線與機床主軸軸線垂直，刀庫為徑向存取刀具形式的自動換刀裝置，因此，在XKA5032A/C數(shù)控立式升降銑床的自動換刀裝置中可采用這種機械手形式。關鍵詞：數(shù)控銑床，自動換刀裝置，刀庫，換刀機械手洛陽理工學院畢業(yè)設計IITheXKA5032A/CNumberControlsTheSignTypeWorkingPanelMillerToChangeTheKnifeDeviceABSTRACTtheintroductionisthedesignthattheXKA5032A/Cnumbercontrolsthesigntypeworkingpanelliftermillertochangetheknifedevice(theknifedatabasetype)automatically.Theknifedatabasetypeautomaticallychangetheknifedeviceishavebytheknifedatabaseandtheknifetoexchangedevice(changetheknifethemachinehand)toconstitute.Itismanyworkordinalnumberstocontrolthetopofthetoolmachinetoapplytochangetheknifedevicemostextensively,itiswholetoleadtochangetheknifeprocessmorecomplicated.Firstprocessprocessinneedtobeuseofallknifeshavetoinstallonthehaftofthestandard,pressingcertainwaytopackintotheknifedatabaseafterthetoolmachinecarryonsizetopreparetoadjustoutside.Beintheknifedatabasecarryonchoosingknifefirstwhilechangetheknife,thedesignbecomesestheadoptionstalktowardthedrumdishtypeknifedatabaseformandtheturn-overtypedoublethearmmachinehandforplacetoconstitute.Theknifehastopresstoscheduletotheworkprefaceinserttheknifeoftheknifedatabaseorderofsequence,usageturntotakeknifepositioninorder.Theknifeforusingputsbacktheoriginalknifeinside,canalsopresstoprocesssequencetoputintothenextknife.Thatmethoddoesntneedtheknifetoidentifydevice,drivingacontrolalsomoresimple,workcredibility.scaledtheautochangetheknifedevice.Canknowthenumbercontrolsmillertouse4maketheknifecompletemostmillingandcanparetoprocess.Sothiscapacityis6knifedatabasesofknifes,almostthenonentityprocesstoneedtomakeuseofthecircumstancethattheknifehaveagainintheprocess,sothe洛陽理工學院畢業(yè)設計IIIknifehaveofthechoicemethodassuranceforinproperorderchoicetheknifehave.Twohandsaremutualperpendicularoftheadvantageoftheturn-overtypesinglearmhandsmachinehandchangetheknifeactioncredibility,changinggoodtimeshort,theweaknessisthehaftaccuracytohavehighrequest,structurecomplications,thelinkingmachineadjustoftherelatedaccuracyhavehighrequest,themachinehandleavestoprocessareanearer.Generallyspeaking,thiskindofmachinehandusedsfortheknifedatabaseknifethestalklineandthetoolmachineprincipalaxisstalklineperpendicular,theknifedatabasehasaformtochangetheknifedeviceautomaticallytowardtheaccessknifeforthepath,thereforecanadoptthiskindofmachinehandformintheXKA5032A/Cnumbercontrolthesigntyperiseandfallmillertheautochangetheknifethedevice.KEYWORDS:numericalcontrolmillingmachines,Automatictoolchanger,Toolstorage,toolchanging-manipulator洛陽理工學院畢業(yè)設計IV目錄前言.1第1章數(shù)控機床概述.21.1數(shù)控機床知識.21.1.1數(shù)控銑床的分類.21.1.2數(shù)控銑床的結(jié)構特征.41.1.3數(shù)控銑床的主要功能及加工對象.51.1.4自動換刀裝置（ATC）及其形式.51.1.5自動換刀裝置應當滿足的基本要求.7第2章總體方案的確定.82.1刀庫系統(tǒng)的設計.82.1.1確定刀庫容量.82.1.2確定刀庫形式.92.1.3刀庫結(jié)構設計.92.1.4初選電動機與降速傳動裝置.112.1.5初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩.112.1.5刀庫轉(zhuǎn)位機構的普通圓柱蝸桿傳動的設計.122.1.6刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的校核.172.1.7花鍵聯(lián)接的強度計算.172.1.8夾緊機構插銷剪切強度的校核.182.1.9確定刀具的選擇方式.182.10刀庫的定位與刀具的松夾.19第3章刀具交換裝置的設計.213.1換刀機械手的設計.213.1.1確定換刀機械手形式.213.1.2換刀機械手的工作原理.233.1.3機械手的自動換刀過程的動作順序.233.1.4自動換刀裝置的相關技術要求.253.1.5換刀機械手的安裝與調(diào)試.25洛陽理工學院畢業(yè)設計V第4章自動換刀裝置的控制原理.264.1自動換刀裝置的液壓系統(tǒng)原理圖.264.2自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程.26第五章典型零件的設計.285.1聯(lián)軸器的設計.285.1.1聯(lián)軸器.285.1.2聯(lián)軸器的選用.285.1.3聯(lián)軸器的校核.295.1.4蝸桿蝸輪傳動設計的一些相關技術要求.295.1.5托架的設計.29結(jié)論.30謝辭.31參考文獻.32外文資料翻譯.34洛陽理工學院畢業(yè)設計1前言數(shù)字控制是20世紀中期發(fā)展起來的一種自動控制技術，是用數(shù)字信號進行控制的一種方法。采用數(shù)控技術進行控制的機床稱為數(shù)控機床。加工中心（簡稱MC）是一種備有刀庫并能自動更換刀具對工件進行多工序加工的數(shù)控機床。它是適應省力省時和節(jié)能的時代要求而發(fā)展起來的，它綜合了機械技術、電子技術、計算機軟件技術、氣動技術、拖動技術、現(xiàn)在控制理論、測量及傳感技術以及通訊診斷、刀具和應用編程技術的高技術產(chǎn)品，將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能聚集在一臺加工設備上，且增設有自動換刀裝置和刀庫，可以在一次安裝工件后，數(shù)控系統(tǒng)控制機床按不同工序自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能：依次完成多面和多工序的端平面、孔系內(nèi)外倒角、環(huán)形槽及攻螺紋等加工。隨著電子技術的迅速發(fā)展，以及各種性能良好的傳感器的出現(xiàn)和運用，加工中心的功能日趨完善，這些功能包括：刀具壽命的監(jiān)視功能、刀具磨損和損傷的監(jiān)視功能、切削狀態(tài)的監(jiān)視功能、切削異常的監(jiān)視、報警和自動停機功能、自動檢測和自我診斷功能及自適應控制功能等。加工中心還與載有隨行夾具的自動托板進行有機連接并能進行切屑自動處理，使得加工中心成為柔性制造系統(tǒng)，計算機集成制造系統(tǒng)是自動化工廠的關鍵設備和基本單元。洛陽理工學院畢業(yè)設計2第1章數(shù)控機床概述1.1數(shù)控機床知識數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。數(shù)控機床具有廣泛的適應性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟效果。隨著數(shù)控技術的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構和機床主體組成。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。隨著微電子技術、計算機技術和軟件技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編程。未來數(shù)控機床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機床品