加工中心机械手换刀工作原理
加工中心机械手换刀工作原理
换刀机械手的工作原理下面是以在螺栓数控铣床的自动换刀装置中采用这种上机械手换刀的工作原理。该机械手***在主轴的左侧面，随同主轴箱一起运动。机械手由机械手臂与45°的斜壳体组成。机械手臂1形状对称。固定在回转轴4上，回转轴与主轴成45°角，***在壳体3上，5为手臂托，可由气压缸带动（图中未标出），机械手有伸缩、回转、抓刀、松刀等动作。伸缩动作：气压缸（图中未标出）带动手臂托架5沿主轴轴向移动。回转动作：气压缸2中的齿条轮通过齿轮带动回转轴4转动。从而实现手臂正向和反向180°的旋转运动。抓刀、松刀动作：机械手对刀具的夹紧和松开是通过气压缸6。碟形弹簧7及拉杆8、杠杆9、活动爪10来实现。碟形弹簧实现夹紧，气压缸实现松开。在活动爪中有两个销子11，当夹紧刀具时，插入刀柄凸缘的孔内，确保安全、可靠。2)机械手的自动换刀过程的动作顺序（a） （b） （c） （d）图4-6 换刀机械手的换刀过程自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。选刀即刀库按照选刀命令（或信息）自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备，换刀即是机械手把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具***在主轴之上。换刀动作的大致过程为：1)主轴箱回到最高处（z坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。2)机械手抓住主轴和刀库上的刀具。如图4-6（a）所示。3)把卡紧在主轴和发库上的刀具松开4)活塞杆推动机械手下行，从主轴和刀库上取出刀具5)机械手回转180°，交换刀具位置，6)将更换后的刀具装入主轴和刀库7)分别夹紧主轴和刀库上的刀具8)机械手松开主轴和刀库上的刀具9)当机械手松开具后，限位开关发出“换刀完毕”的信号，主轴自由，可以开始加工或其他程序动作。在自动换刀的整个过程中，各项运动均由限位开关控制，只有前一个动作完成后，才能进行下一个动作，从而保证了运动的可靠性。3) 机械手回转轴4上的齿轮齿条设计1)回转轴上齿轮采用渐开线标准直齿圆柱齿轮形式2)取模数M=1。5。初取齿数z=303)下表为齿轮几何尺寸设计的基本参数：4)齿条的基本尺寸，按外齿轮几何尺寸的计算公式进行计算机械公社----为机械而生
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文档介绍：
随着数控技术的发展和普及,加工中心的作用越发突显它的重要性。为进一步提高数控机床的加工效率,数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展,因此出现了各种类型的加工中心机床,如车削中心、镗铣加工中心、钻削中心等等。这类多工序加工的数控机床在加工过程中要使用多种***,因此必须有自动换刀装置,也就是所说的刀库,以便选用不同***,完成不同工序的加工工艺。自动换刀装置应当具备换刀时间短、***重复定位精度高、足够的***储备量、占地面积小、安全可靠等特性。
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势,阐明了本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍本小型加工中心刀库总体结构和各部件方案的选择,并在此基础上进行了小型加工中心刀库的机械结构的设计计算,主要包括刀盘部件设计(含刀盘,夹块,刀爪),刀库转动定位机构设计(含转臂,槽轮,滚子,锁止盘),刀库总体机构设计(含轴承套,轴,箱盖,箱体)刀库移动部分设计。
关键词:数控系统加工中心刀库
Along with the numerical control technology development and the popularization, the processing center function reveals its importance even more suddenly. For further enhances the numerical control engine laths the processing efficiency, the numerical control engine laths is clamping to the work piece in an engine laths attire pletes the multi-channel working procedure or plete working procedure processing direction develops, therefore appeared each kind of type processing center engine laths, ike the turning center, the boring mill processing center, drills truncates center and so on. This kind of working procedure processing numerical control engine laths must use many kinds of cutting tools in the processing process, therefore must have trades the knife installment automatically, also is the knife storehouse which said, in order to select the different cutting tool, completes the different working procedure the processing craft. Trades the knife equipment to have automatically to have trades the knife time short, the cutting tool repetition pointing accuracy high, the enough cutting tool margin, the area small, safe reliable and so on the characteristics.
The present paper is the development designs one kind of volume slightly, the pact, the price is low, production cycle short small vertical processing center knife storehouse this article. Then further introduced this small processing center knife storehouse overall structure and various parts plan choice, and has carried on the small processing center knife storehouse mechanism design calculation in this foundation, mainly includes the knife storehouse anization design, the electrical machinery selection, the knife storehouse rotation detent mechanism design knife storehouse migration part design and so on.
Keywords: numerically controlled lathe machining centers cut database
摘要……………………………………………………………………………i
Abstract………………………………………………………………………ii
1 绪论…………………………………………………………………………1
1.1 国内外的研究现状和发展趋势…………………………………………1
1.1.1 当前世界NC机床的研究现状……………………………………1
1.1.2 我国数控机床产业的发展状况……………………………………2
1.1.3 加工中心的发展动向………………………………………………3
1.1.4 我国数控机床研究存在的问题……………………………………3
1.2 加工中心概论……………………………………………………………4
1.2.1 自动换刀系统产品化的意义和前景………………………………6
1.3 本论文研究的目的和意义………………………………………………6
1.4 本论文完成的主要工作…………………………………………………6
2 总体方案的设计……………………………………………………………8
2.1 运动方案的设计…………………………………………………………8
2.1.1 运动数目的确定……………………………………………………8
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