【正文】 構(gòu)模式向通用型開放式結(jié)構(gòu)模式的轉(zhuǎn)型，并向基于PC的全數(shù)字化體系結(jié)構(gòu)發(fā)展；在網(wǎng)絡化基礎上，數(shù)控系統(tǒng)可方便地與CAD/CAM集成為一體，數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)運行，使得車間網(wǎng)絡化監(jiān)控、維護與管理變成了現(xiàn)實；在數(shù)控系統(tǒng)的高速、高精、高效控制方面，也采取了很多措施，如高速下的平滑控制算法、提高系統(tǒng)的快速響應能力、提高反饋和控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分辨率等，獲得了不錯的效果；在智能化控制方面，通過采樣加工過程中影響產(chǎn)品加工質(zhì)量的外部變量，實現(xiàn)了加工參數(shù)的自動修正、調(diào)節(jié)與補償，有效提高了CNC的工作效率。 數(shù)控技術的發(fā)展趨勢為了在越來越激烈的全球巿場競爭中立于不敗之地，各工業(yè)發(fā)達國家均投入巨資，對現(xiàn)代制造技術進行研究開發(fā)，并相繼提出了多種全新的制造模式。80年代末，我國還在一定范圍內(nèi)探索實施CIM，且取得了一些有益的經(jīng)驗和教益。輪廓控制的數(shù)控機床可以加工斜線、曲線、曲面的數(shù)控機床,如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等。②幾何形狀復雜的零件；③在加工過程中必須進行多種工序加工零件；④切削余量大的零件；⑤必須嚴格控制公差(即公差帶范圍很小)的零件；⑥工藝設計會經(jīng)常變化的零件；⑦加工過程中的錯誤會造成嚴重浪費的貴重零件；⑧需全部檢測的零件,等等。但第五代數(shù)控系統(tǒng)以及以前各代都是一種專用封閉的系統(tǒng)，而第六代——開放式數(shù)控系統(tǒng)將代表著數(shù)控系統(tǒng)的未來發(fā)展方向，將在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。第一個階段叫做NC階段，經(jīng)歷了電子管、晶體管、和小規(guī)模集成電路三代。關鍵詞: 加工中心；換刀機械手；PLC AbstractThis paper introduces the design of the tool changingmanipulator of the small machines centertool changingmanipulator is one of the main ponents of the automaticallytradingknife installment. Robotic applications in today39?；仡檾?shù)控技術的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了兩個階段，六代的發(fā)展歷程。所以，為適應時代發(fā)展要求，在機械手的設計方面國家投入了大量的人力物力。四川理工學院畢業(yè)設計(論文) 2011屆畢業(yè)設計說明書 小型加工中心自動控制換刀機械手的設計系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 陳志蛟 指導教師： 陳豐峰 職稱 副教授 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化班 級： 機本0704 完成時間： 2011年5月20日 41摘 要本論文介紹的是小型加工中心換刀機械手的設計。機械手的種類很多，在本次設計中機械手選用回轉(zhuǎn)式雙臂機械手。第一個階段叫做NC階段，經(jīng)歷了電子管、晶體管、和小規(guī)模集成電路三代。s machinery industry are obvious to the extent of the world, with modern CNC technology, working conditions in some of the plex and dangerous situation, the robot can replace humans in a variety of work. The robot has many advantages, it can replace the human efficient and precise work, this is the most important point. Therefore, in order to meet the requirements of the times, in the design of the manipulator state has invested a great deal of manpower and resources.There are a lot of types of tool changingmanipulators. The tool changingmanipulator of this design adopts the two arms manipulator of turnover type in this design。自1970年開始小型計算機開始用于數(shù)控系統(tǒng)就進入了第二個階段，叫做CNC階段，成為第四代數(shù)控系統(tǒng)：從1974年微處理器開始用于數(shù)控系統(tǒng)即發(fā)展到第五代。 數(shù)控機床的組成及特點數(shù)控機床的組成以一臺三坐標數(shù)控銑床為例，它是由X、Y、Z三個坐標來實現(xiàn)刀具和工件間的相對運動的立式數(shù)控銑床。數(shù)控機床的分類（一） 按運動控制的特點分類點位控制數(shù)控機床對于一些加工孔用的數(shù)控機床，如數(shù)控鉆床，數(shù)控銑床，數(shù)控鏜床，數(shù)控沖床，三坐標測量機，印刷電路板鉆床等。（二） 按伺服系統(tǒng)的類型分類 開環(huán)控制的數(shù)控機床該類機床沒有位置檢測反饋裝置，數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號流向是單向的，精度主要決定于驅(qū)動元件和電機的性能。90年代我國加強了自主知識產(chǎn)權(quán)數(shù)控系統(tǒng)的研制工作，而且取得了一定成效,如在五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、高精度車床數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字仿形系統(tǒng)、中低檔數(shù)控系統(tǒng)等方面都取得了較好的成果。如集成制造、柔性制造、智能制造、數(shù)字制造、網(wǎng)絡制造等，其目標不外乎提高制造的效率和精度，以及增加加工的適應性和降低生產(chǎn)成本。 數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)向基于PC的全數(shù)字化開放體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展高速、高精度已成為高檔數(shù)控機床的主要特點，速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化速度已經(jīng)嚴重制約了自主高端數(shù)字化裝備的研制，在航空航天、船舶、發(fā)電設備、軌道交通等所需的大型專用數(shù)控機床及工藝裝備基本依賴進口，已嚴重威脅到國民經(jīng)濟建設和國防安全，加快高檔數(shù)控系統(tǒng)的研究與產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。所以要求加工中心的三大部件必須要有足夠的剛度，因此它們是鑄造而成的。主軸的旋轉(zhuǎn)精度和定位的準確性，是影響加工中心加工精度的重要因素。（5） 輔助裝置包括潤滑、冷卻、防護、排屑、渡壓、氣動和檢測系統(tǒng)等部分。至于在汽車工業(yè)和電子工業(yè)之類的費工的工業(yè) 部門，機械手的應用情況決不能說是很好的。工業(yè)機械手是由執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所組成：a 執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)由抓取部分(手部)，腕部，肩部和行走機構(gòu)等運動部件組成。主要控制的是坐標位置，并注意其加速度特性。1. 單臂單爪回轉(zhuǎn)式機械手這種機械手的手臂可以回轉(zhuǎn)不同的角度來進行自動換刀，其手臂上只有一個卡爪，不論在刀庫上或是在主軸上，均靠這個卡爪來裝刀及卸刀，因此換刀時間較長，如圖1a所示。3．雙臂回轉(zhuǎn)式機械手這種機械手的兩臂上各有一個卡爪，兩個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，回轉(zhuǎn)180176。4．雙機械手這種機械手相當于兩個單臂單爪機械手，它們互相配合進行自動換刀。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)由刀庫與主軸間的運刀工作，如圖1e所示。圖1 機械手的形式2 機械手手部的設計 機械手手臂和手爪的設計 手爪口的計算；；，我本次設計的是小型加工中心,。如圖4所示，圖4 手爪口結(jié)構(gòu)圖形 這里應該有(按彈簧鎖輪結(jié)構(gòu)取)。圖6 結(jié)構(gòu)形式圖系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，機械手由原始位置轉(zhuǎn)過以實現(xiàn)抓刀動作，而兩手爪上的長銷4分別被主軸前端面和刀庫上的擋塊壓下，使軸向開有長槽的活動銷2在彈簧的作用下移動頂住刀具。即取,鎖輪輪子的直徑（即活動銷直徑），則有： 活動銷的滾輪中心到手爪中心軸線的垂直距離為：， 則活動銷的行程a： 活動銷上的行程槽應大于活動銷行程加上長銷直徑，根據(jù)《機械設計手冊》選取長銷直徑。按照彈簧形狀又可分為螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、盤簧等。那么旋繞比 ,曲度系數(shù)由機械零件設計計算實例得,所以得出彈簧能夠承載的最大載荷 （1） 校核彈簧截面材料的直徑 （2）故初選合理。 本章小結(jié)本章主要對機械手進行了設計,機械手主要由手臂、手爪、手爪口三部分組成。主機對液壓系統(tǒng)的使用要求是設計液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù)。前者著眼于安全；實際的設計工作則常常是這兩種觀點不同程度的組合。這些步驟相互關聯(lián)，彼此影響，因此常需要穿插進行，交叉展開。如表3所示：表3 按工作壓力選取d/D工作壓力 MPa＜~＞d/D ~ ~ 所以可以得出活塞的直徑： （6） 所以，（）， 根據(jù)所計算出的結(jié)果表4中選擇標準的尺寸。令空心桿內(nèi)徑，空心桿外徑。 油缸長度的確定 液壓缸的缸筒長度由最大工作行程決定，缸筒的長度一般最好不超過其內(nèi)徑20倍。所以，液流速度大小等于有桿腔進油速, 即.故。 回轉(zhuǎn)液壓缸的進油腔壓力油液，作用在動片上的合成液壓力矩即驅(qū)動力矩， 回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑的計算：根據(jù) （14）式中 ——回轉(zhuǎn)缸內(nèi)徑（）； ——作用在動片的外載荷力矩； ——回轉(zhuǎn)液壓缸的工作壓力（）； ——動片寬度（）； ——輸出軸與動片聯(lián)接處的直徑（）；初步設計時按選取。螺釘數(shù)目Z由公式得：（取）。當油腔通壓油時，動片受油壓作用產(chǎn)生一個合成液壓力矩來克服輸出軸上所受的載荷力矩，動片所受的力矩的平衡條件有： 式中 ——每個螺釘?shù)念A緊力（N）； ——動片的寬度（m）； ——回轉(zhuǎn)液壓缸的工作壓力（）； ——動片外徑（m）； ——動片與輸出軸配合處直徑（m）； ——螺釘數(shù)目； ——被連接件配合面間的摩擦系數(shù)，鋼對鋼取。本章的任務是綜合運用所學的知識，通過計算研究，了解與收集有關先進技術，結(jié)合實際情況，力求設計出質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡單和操作維護方便的液壓傳動系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)液壓缸是選用的雙葉片式擺動液壓馬達。對于受力較大，軸的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。 對于回轉(zhuǎn)缸的軸承選擇 因為總負載很小，工作壓力不高，回轉(zhuǎn)缸軸承選用7206C完全足夠，無需校核！ 法