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（图纸+论文）自动换刀机械手设计（全套完整）

次数，提高了加工精度。加工中心是目前数控机床中产量最大应用最广的数控机床。带有刀具自动交换装置能次集中完成多种工序加工的数控加工设备。数控机床实现了中小批量加工自动化，改善了劳动条件。此外，它还具有生产率高，双臂回转式换刀，刀臂数量和长度以及直径主要依据配套刀库的设计要求。换刀时间.。机械手的平稳性工业生产要求机械手工作速度快，运动平稳，定位精度高。应注意其影响因素，设计合理结构，以满足要求。影响平稳性以定位精度的因素惯性力的影响图.惯性曲线机械手速度突变，加减速度不连续，会产生巨大的惯性冲击力，以至使工件滑动部件松动零件破裂。定位时，大的减速度使臂部往复振动，直接影响定位精度。因此，应根据机械手的运动特性，选择适宜的控制系统，使加减速度按所需的运动归路变化，同时，在保证刚度的前提下，减轻机械手运动件的重量。结构刚度的影响零件结构刚度性差，配合间隙大及整机固有频率低时，受较小惯性冲击，就发生振动。不但降低定位精度，而且降低机械手寿命。应选择合理结构，提高机械手固有频率及承受惯性载荷的能力。定位方法的影响常用的定位方法中，电气开关的定位精度最低，伺服定位较高，机械挡块的定位最高。控制系统的影响电控系统的误差，阀类泄漏，检测元件失灵，挡块偏移等会降低定位失灵。驱动源的影响液压气压电压及油温波动都会降低平稳性及定位精度，必要时，用蓄能器等稳定液压气压电压，用加热器和冷却器控制油温。机械手的运动特性深入分析机械手的运动特点，有利于根据工作条件选择适宜的运动特点。下面为我们所选工业机械手所具有的运动规律，在减速较大时的情形。图.运动特性曲线按上图的运动，机械手的速度变化呈等加速或不等加速运动，其减速过程亦分为等减速运行和不等减速运行，在呈等加速运行，而不等减速运行时，由于速度行程短，故有利于提高机械手的工作速度。液动结构的刀库往往采用机电结合式的销定位方式。半闭环伺服驱动刀库的定位精度较高,其它几种方式也足以满足刀库定位精度的要求。.我国数控系统的发展概况在对内搞活，对外开放的方针指引下，于年开始引进日本就有年代末期水平的微处理器数控系统和直流伺服拖动技术。并于年开始生产，到年又开始引进美国的和公司的数控系统和拖动技术，在上海市机床研究所和辽宁精密仪器厂组织生产。年以后，我国的数控机床的可供品种已超过种，其中数控机床占，加工中心占，其它品种为重型机床镗铣床电加工机床磨床齿轮加工机床等。目前我国数控机床生产厂家共有多家，其中能批量生产的企业有家，平均年产量台，几家重点企业年产量可以达到台数控系统生产企业约家，但生产具有定批量的只有家，生产数控机床配套产品的企业共计余家，产品品种包括八大类种以上。我国的数控系统分为三种类型，经济型普及型和高级型。在经济型数控系统中，我国具有很大优势，在当前每年数千台经济型数控车床和电加工机床的市场上，国产数控系统占据了绝大份额。在普及型数控系统的市场上，我们正在取得进展。当然，拥有自主知识产权的数控系统在市场的开拓上仍要尽更大的力量。新开发的国产数控机床产品大部分达到国际年代中期水平，部分达到年代水平，在技术上也有所突破，如高速主轴制造技术快速进给快速换刀柔性制造快速成型制造技术等为下代国产数控技术的发展奠定了基础。.数控系统的发展趋势国际上，数控系统的发展趋势正朝着高速度高精度化高可靠性多功能化智能化集成化具有开放性网络化数控系统并联机床及数控系统的方向发展。换刀机械手的总体方案设计.设计任务本次设计的主要任务是自动换刀机械手，实现数控镗铣床的自动换刀，需要换的刀具主要是型刀柄，需要实现的工作是抓刀换刀松刀的动作。主要技术参数刀具最大重机械手的手爪，大都采用机械锁刀的方式，有些大型的加工中心，也有采用机械加液压的锁刀方式，以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出。运刀装置当刀库容量较大布置得离机床较远时，就需要安排两只机械手来完成新旧刀的交换动作，只靠近刀库，称为后机械手，完成拔新刀插旧刀的动作只靠近主轴，称为前机械手，完成拔旧刀插新刀的动作。在前后机械手之间则设有运刀装置。它方面将前机械手从主轴上拔出的旧刀运回刀库旁，以便后机械手将该旧刀拔出并插回刀库另方面则将后机械手从刀库中拔出的新刀运到主轴旁，以便前机械手将该新刀拔出并插入主轴。运刀器的职能就是在前后机械手之间来回运送新旧刀具。刀具编码装置将加工所需的刀具自动地从刀库中选择出来称为自动选刀，有顺序选择和编码选择两种方式。顺序选择方式将在加工中心上加工零件所需的全部刀具按工序先后依次插入刀库中。加工时按加工顺序取用。采用这种选刀方式不需要识刀器，刀库结构及其驱动装置都非常简单，每次换刀时控制刀库转位次即可。采用顺序选刀方式时，为个工件准备的刀具，不能在其他工件中重复使用，这在定程度上限制了机床的加工能力。固定地址选择方式这是种对号入座的方式，又称为刀座编码方式。这种方式是对刀库的刀座进行编码，并将与刀座编码相对应的刀具放入指定的刀座中。然后根据刀座的编码选取刀具。该方式使刀柄的结构简化，刀具可以做得较短，但刀具不能任意安放，定要插入配对的刀座中。与顺序选择方式相比较，刀座编码方式最突出的优点是刀具可以在加工过程中多次使用。编码选择方式将加工项零件所需的全部刀具或刀座都预先编上代码，存放在刀库中。自动,机械手,设计,毕业设计,全套,图纸自动换刀机械手设计摘要为了更好的应用，机床工业中的对应机械手获得了广泛的研究，然而，有限的工作空间，比较差的灵活性，复杂对应机械手的难于设计，导致人们把目光投向于少于个自由度的对应机械手，本篇论文描述了几个在自由度的数量和类型上都不相同的对应机械手，这些对应机械手可被用语对应运动机器，运动模拟器和工业机器人。关键词对应机械手对应运动机械自由度机器人绪论随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸转向输送或操持焊枪喷枪扳手等工具进行加工装配等作业的自动化，已越来越引起人们的重视。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率可以减轻劳动强度保证产品质量实现安全生产尤其在高温高压低温低压粉尘易爆有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工冲压铸锻焊接热处理电镀喷漆装配以及轻工业交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。在现代工业生产自动化领域中，机械加工的快速上下刀精确的加工都使数控机床以及数控加工中心的应用显得十分重要。据详实的资料统计，这些费用占全部加工费用的五分之以上。而大规模的机械加工中，时间的节省越来越成为生产者和工程设计者或者技术人员的追求方向，这也是未来工业发展的趋势。机械手已被广泛用于航空航天以及工业生产领域中，并取得较好的效果。现今的工业机械手可分为专用机械手和通用机械手两类。我国目前研制的工业机械手大多还是专用机械手。该机械手的结构形式比较简单，专用性强，仅附属于台机床。虽然其有着通用机械手无法比拟的批量大，对些设备或者机加零件的加工精确性高的优点，但就目前来看，专用机械手存在着适应性不强的弊端。这就要对其进行必要的改造，使其适应未来的工业发展的需要。由于通用机械手改变工作程序较方便，特别适用于多品种小批量的生产。通用机械手在工业生产中的应用只有三十年的历史，但这些装置在国外得到相当重视。所以设计生产使用数控机床数控加工中心类的较为高级的机加设备是迫在眉睫的。虽然目前我国的数控加工中心等大型设备还是依赖进口，但相信不久的将来我国必然会设计研制出自己的设备，这需要我们所有人的不懈努力。这次设计的换刀机械手的主要任务是，完全模拟人手的换刀动作，给机床主轴提供相对转动实现夹紧放松刀具的动作。换刀机械手的相关介绍.数控技术的发展历程回顾数控技术的发展已经经历了两个阶段，六代的发展历程。第个阶段叫做阶段，经历了电子管晶体管和小规模集成电路三代。自年开始小型计算机开始用于数控系统就进入了第二个阶段，叫做阶段，成为第四代数控系统从年微处理器开始用于数控系统即发展到第五代。经过十多年的发展，数控系统从性能到可靠性都得到了根本性的提高。实际上从世纪末期直到今天，在生产中使用的数控系统大部分都是第五代数控系统。但第五代数控系统以及以前各代都是种专用封闭的系统，而第六代开放式数控系统将代表着数控系统的未来发展方向，将在现代制造业中发挥越来越重要的作用。.数控加工中心的基本功能带有自动换刀刀具交换装置的数控机床称为加工中心。它通过刀具的自动交换，可以次装夹完成多道工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率，减少了零件安装定位次数，提高了加工精度。加工中心是目前数控机床中产量最大应用最广的数控机床。带有刀具自动交换装置能次集中完成多种工序加工的数控加工设备。数控机床实现了中小批量加工自动化，改善了劳动条件。此外，它还具有生产率高加工精度稳定产品成本低等系列优点。为了进步发挥这些优点，数控机床遂向“工序集中”，即台数控机床在次装夹零件后能完成多任务序加工的数控机床即加工中心方面发展。钻镗铣车等单功能数控机床只能分别完成钻镗铣车等作业，而在机械制造工业中，大部分零件都是需要多任务序加工的。在单功能数控机床的整个加工过程中，真正用于切削的时间只占左右，其余的大部分时间都花费在安装调整刀具搬运装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。在零件需要进行多种工序加工的情况下，单功能数控机床的加工效率仍然不高。加工中心般都具有刀具自动交换功能，零件装夹后便能次完成钻镗铣攻丝等多种工序加工。.加工中心的组成部分加工中心分两大部分数控机床和刀具自动交换装置。刀具自动交换装置应能满足以下几个方面的要求换刀时间短刀具重复定位精度高识刀选刀可靠，换刀动作简单刀库容量合理，占地面积小，并能与主机配合，使机床外观完整刀具装卸调整维护方便。刀具自动交换系统由刀库刀具交换装置刀具传送装置刀具编码装置识刀器等五个部分组成。刀库刀库是存贮加工所需各种类型刀具的仓库。它是刀具自动交换系