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（图纸+论文）立式铣床换刀机构设计（全套完整）

其对自动换刀装置有如下具体要求刀库容量适当换刀时间短换刀空间小占地面积小动作可靠使用稳定刀具重复定位精度高刀具识别准确自动换刀装置总体设计.自动换刀装置设计数据由设计任务书，我的任务是给数控立式升降台铣床设计套合适的自动换刀机构，以满足于工厂机械加工的生产需求。主要设计数据如下刀库容量选刀方式顺序选刀重复精度数控立式升降台铣床主要由床身升降台工作台立铣头主传动主变速吊挂拉刀机构冷却系统液压系统自动润滑系统电柜等部分组成。机床本身并不带自动换刀装置。自动换刀装置作为套独立的完整的机床部件，设计依据是根据该机床的型式工艺范围及刀具的种类和数量等。.数控铣床主要技术参数型数控立式升降台铣床使用范围较广泛，根据用户要求，配置国内外华中Ⅰ号先进数控系统，可手动或自动操作，可以实现三轴同时定位直线插补，同时二轴圆弧插补，全域绝对位置检测。每次开机无须回零，简化机床操作。尤其在发生停机断电更换程序等情况后再启动时不用整机回零，可以直接开机，方便操作，也适用于不熟练的操作工繁忙的操作工电力不良等情况。数控立式升降台铣床可对于主程序子程序进行编程，最小单位可选.，具有标准机床坐标系工件坐标系，绝对值增量并用的优点。设计的该铣床各自有组刀具长度半径长度补偿，彩色中文显示，并且具良好人机对话窗口，系统具有存储容量，可进行程序编辑管理，可用接口.软盘进行数据输入输出，这样便于加工程序的管理。此外，它还具有对程序进行模拟加工，刀具轨迹跟踪及动画仿真图形动画显示，记录运行时间及作业信息等优点。实物图如下图。结构参数主传动系统为.交流电动机，通过弹性连轴器驱动主传动箱，主传动箱内设有三组滑移齿轮,液压预选变速机构推动各滑移齿轮,组成了种转速,再传到铣头上的主轴，主传动箱内有电磁制动器,主轴制动迅速平稳。进给系统三个座标的进给，都是由交流伺服电机驱动的。电机通过同步齿形带驱动滚珠丝杠，从而使部件沿导轨移动。伺服电机及其相应的速度控制单元和用于位置检测的脉冲编码器等均受控于数控系统，以完成各种进给运动。同步齿形带可张紧以减少传动间隙，噪声亦可降低。垂向电机是带制动器的，当断电时，垂向刹紧，以防止升降台因自重而下滑。铣头上的立式主轴，有符合国际标准的.锥孔方，如模具型腔加工，换刀速度的选择就可以放宽些。提高换刀速度的主要技术方法适合于数控铣床的快速自动换刀技术主要有以下几个方面在传统的自动换刀装置基础上提高动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度要大大高于液压和气动结构。比如日本公司生产的立式加工中心的机械凸轮结构的快速换刀装置，刀到刀换刀时间只有.。适合于数控铣床的刀柄。刀柄质量轻，拔插刀行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用空心短锥柄刀是发展的趋势。根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱侧而高速数控铣床则大多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。利用新开发的加工中心的主轴部件可作自由度高速运动这特点，让主轴直接参与换刀过程，不仅可使刀库配置位置灵活，而且可减少刀库运动的自由度，显著简化刀库和换刀装置的结构。除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外，还出现了些新方法和新结构换刀装置。多主轴换刀这种机床没有传统的刀库和换刀装置，而是采用多个主轴并排固定在主轴架上，般为个。每个主轴由各自的电动机直接驱动，并且每个主轴上都安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换，而是安装在夹具上的工件快速从个主轴的加工位置移动到另个装有不同刀具的主轴，实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间，而且非常短。由夹具快速移动完成换刀，这样省去了复杂的换刀机构。奥地利公司生产的这种结刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀，则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等，最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此，这种方式作为高速自动换刀装置般只能采用顺序选刀的方式。多机械手方式同样，刀库布置在主轴的周围，但采用每把刀有个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失，并可以采用任意选刀的方式。.数控铣床自动换刀装置的总体要求自动换刀装置的分类各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的型式工艺范围及刀具的种类和数量等。总之，配置定的软件和硬件之后，就能够扩大数控铣床的使用功能。数控铣床的加工范围平面类零件加工平面类零件是指加工面平行或者垂直于水平面。数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面加工，对工件的正平面加工和对工件的侧平面加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。曲面加工曲面加工又分为直纹曲面类零件和立体曲面类零件。直纹曲面类零件是指由直线依种规律移动所产生的曲面类零件。立体曲面类零件的加工面不能展成平面，般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触。般采用行切加工法和三坐标联动加工。如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。数控铣床自动换刀装置总体要求.数控铣床自动换刀装置产生背景及换刀方法数控铣床是高效率机床的典型产品，然而对于多数数控铣床而言，未配备自动换刀装置成了最大的缺陷。因此为了配合机床的高效率，自动换刀装置的配置及其高速化的运作应成为数控铣床进行结构改进的重要技术内容。数控机床为了进步提高生产率，进步压缩非切削时间，所以现代的机床逐步发展为在台机床上完成多工序或全部工序的加工。数控机床为了能在工件次装夹中完成多个工步，以缩减辅助时间和减少多次安装工件引起的误差，通常都带有自动换刀系统。对工件的多工序加工而设置的存储及更换刀具的装置被称为自动换刀装置，。自动换刀简称系统由控制系统和换刀装置两部分组成。在数控铣床的基础上，如果再配以刀具和自动换刀系统，就构成了加工中心简称。在这类数控机床上，自动换刀装置是必不可少的。例如加工中心机床又被称为多工序自动换刀数控机床，它主要是指具有自动换刀及自动改变工件加工位置功能的数控机床，且具有自动换刀装置是加工中心机床的典型特征，是多工序加工的必要条件。自动换刀机构的功能，能大大提高整个机器的工作效率，节约加工时间。由于普通的数控立式铣床加工的般是中小零件，其大多需要几把刀具加工把刀具以内，所以增加自动换刀装置的同时也要增加自动变换主轴转速，如此便可以减轻劳动强度，减少换刀时间，既提高了机床的自动化程度，又提高了劳动生产率。因此，数控立式铣床作为数控铣床中数量最多应用范围也是最广的种，对其附加能够快速准确地自动换刀装置是非常有必要的。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也立式,铣床,机构,设计,毕业设计,全套,图纸本论文介绍的是数控立式升降台铣床自动换刀机构的设计。自动换刀机构方面可以减轻工人劳动强度，另方面可以提高加工效率。刀库式的自动换刀机构是由刀库和刀具交换装置换刀机械手组成。换刀时，先在刀库中进行选刀，由机械手从刀库和主轴上取出刀具，然后交换位置，把新刀插入主轴，旧刀放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，其容量为六把刀具,采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上。数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。两手互相垂直的回转式单臂双手机械手的优点是换刀动作可靠，换刀时间短，缺点是刀柄精度要求高，结构复杂，联机调整的相关精度要求高，机械手离加工区较近。般来说，这种机械手与刀库刀座轴线与机床主轴轴线垂直，刀库为径向存取刀具形式的自动换刀机构，因此，在数控立式升降铣床的自动换刀机构中可采用这种机械手形式。关键词数控铣床自动换刀装置刀库换刀机械摘要目录绪论.数控机床发展历史及趋势.数控铣床的分类及组成数控立式铣床卧式数控铣床立卧式两用数控铣床数控铣床的组成.数控铣床的选用.数控铣床的主要功能及加工范围数控铣床的主要功能数控铣床的加工范围数控铣床自动换刀装置总体要求.数控铣床自动换刀装置产生背景及换刀方法.数控铣床自动换刀装置的总体要求自动换刀装置的分类对自动换刀装置的要求自动换刀装置总体设计.自动换刀装置设计数据.数控铣床主要技术参数结构参数主要规格及技术参数.确定数控铣床加工工况.确定自动换刀装置的方式自动换刀控制原理.自动换刀机构液压系统的设计液压的特点自动换刀机构液压系统原理图.自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程刀库结构设计.刀库类型.刀具识别.刀库容量的设计.刀库结构的设计传动装置的选择刀库回转机构的设计确定刀具的选择方式刀库的定位与刀具的松夹刀具交换装置的设计.确定换刀机械手结构形式.换刀机械手的工作原理.自动换刀的动作顺序.机械手回转传动机构的设计.自动换刀装置对主轴准停的要求.换刀机械手的安装与调试.自动换刀程序的编制结论与展望.结论.展望.致谢参考文献附录绪论.数控机床发展历史及趋势数控技术是现代制造技术的基础。数控机床出现在世纪年代，从数字控制直接数字控制到今天制造业普遍使用的计算机数字控制。数控技术的基础是加工设备可编程自动化，机床可以按照设定的程序自动运行，从而使操作者与加工设备能够在时间和空间上得以分离，让机床和加工系统具有定的智能和自主性，它基本轨迹是信息之间的交互处理和集成。由于数控机床相对于普通机床具有广泛的适应性，加工对象改变时，只需要改变输入的程序指令。至于加工性能比般自动机床高，可以精确加工复杂型面，从而适合于加工中小批量改型频繁精度要求较高形状又较复杂的工件，并且能获得良好的经济效果。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种也日益变多，有车床镗床铣床钻床磨床齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀次装卡进行多工序加工的加工中心车削中心等。随着微电子技术软件技术和计算机技术的迅速发展，数控机床控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能，并且可靠性也大大得到提高，数控系统本身也将普遍实现自动编程。未来数控机床的类型也将更加多样化，多工序集中加工数控机床的品种也越来越多再加上激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围。数控机床的自动化程度更加提高，并具有很多种监控功能，从而形成个柔性制造单元，更加便于加入高度自动化的柔性制造系统中。数字控制机床搬是用数字代码形式信息程序指令，控制刀具按给定的工作程序运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床主要由数控装置伺服机构和机床主体等组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接来手动输入。.数控铣床的分类及组成数控立式铣床数控铣床中种类最多的种是数控立式铣床，应用范围也最广泛。小型数控铣床般都采用工作台移动升降及主轴不动等方式，这与普通立式升降台铣床相似。中型数控立式铣床般都采用纵向和横向工作台移动方式，且主轴沿垂直溜板上下运动。大型数控立式铣床因要考虑到扩大行程和缩小占地面积及刚性等技术问题，所以往往采用龙门架移动式，它的主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上面运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。从机床数控系统控制的坐标数量看，目前大多数是坐标数控立式铣床。般来说可进行坐标联动的加工，但是也有部分机床只能进行坐标中的任意二个坐标联动加工。此外，还有机床主轴可以绕坐标轴中其中个或两个轴作数控摆角运动的坐标和坐标的数控立式铣床。般来说，机床控制的坐标轴越多，尤其是要求联动的坐标轴越多，机床的功能加工范围以及可选择的加工对象也越多。但随之而来