【正文】 ，上面程序的 G28 Z0 應(yīng)為 G28 Y0 。安裝最大重量刀具時(shí)，要進(jìn)行多次刀庫(kù)到主軸位置的自動(dòng)交換，使機(jī)械手換刀時(shí)做到準(zhǔn)確無(wú)誤，無(wú)撞擊。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 自動(dòng)換刀裝置的相關(guān)技術(shù)要求 主軸準(zhǔn)停裝置 為了傳遞扭矩，在主軸的前端裝有端鍵，當(dāng)?shù)毒叩侗b入錐孔時(shí)，刀柄上的鍵槽位置必須與該鍵對(duì)準(zhǔn)才能裝入。 2)機(jī)械手抓住主軸和刀庫(kù)上的刀具。 抓刀、松刀動(dòng)作：機(jī)械手對(duì)刀具的夾緊和松開(kāi)是通過(guò)液壓缸 6。的斜殼體組成。的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手； 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2)兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 3)兩手平行的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手； 4)雙手交叉式機(jī)械手； 由于不同的數(shù)控機(jī)床（加工中心）的刀庫(kù)與主軸的相對(duì)位置不同。無(wú)機(jī)械手交換刀具方式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，換刀的可靠性較高；刀庫(kù)因結(jié)構(gòu)所限容量不多 。任意選擇刀具法的優(yōu)點(diǎn)是刀庫(kù)中刀具的排列順序與工作加工順序無(wú)關(guān)，刀具可重復(fù)使用。此外，裝刀時(shí)必須十分謹(jǐn)慎，如果刀具不按順序裝在刀庫(kù)中，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán) 重的后果。目前圓盤式刀庫(kù)大多采用的是單頭雙導(dǎo)程渦輪蝸桿傳動(dòng)。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 初估刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 由于刀庫(kù)容量 6，下面就以 THK6363 型自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床的刀庫(kù)為設(shè)計(jì)參考（查參考資料 14），采用經(jīng)驗(yàn)法初估回轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩。 確定刀庫(kù)形式 由以上考慮 XK713 立式數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)布局等原因，決定 采用軸向放置的鼓盤式刀庫(kù)形式。例如，對(duì)功能較為齊全的加工中心而言，它可承擔(dān)多個(gè)工件的切削任務(wù)，因而要配備刀具的種類和規(guī)格較多。換刀時(shí)，先在刀庫(kù)中進(jìn)行選刀，由機(jī)械手從刀庫(kù)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(kù)。由 XK713 立式數(shù)控銑床推薦使用的最大切海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 削范圍可知，當(dāng)銑切鋼時(shí)，銑刀直徑為 ? 100 mm。主軸的軸向位置可調(diào)整，連同套筒一起作軸向伸出。 該機(jī)床適用于機(jī)械制造的各種類部門，也適用于軍工部門。機(jī)床剛性很高、加工精度好，可以自動(dòng)連續(xù)完成對(duì)零件的銑、鉆、鏜、擴(kuò)、鉸等多種工序加工，適用于中等批量生產(chǎn)的各種平面、階梯面、溝槽、圓弧面、螺旋槽、齒輪、齒條、花鍵、孔等各種形狀零件的加工。 3）足夠的刀具儲(chǔ)存量。另外，刀庫(kù)可以存放數(shù)量較多的刀具，可進(jìn)行復(fù)雜零件的多工序加工，可明顯提高數(shù)控機(jī)床 的適應(yīng)性和加工效率。 2)更換主軸頭換刀形式 在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機(jī)床中，更換主軸頭換刀是一種簡(jiǎn)單的換刀方式?？蓽p輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少換刀時(shí)間，既提高了機(jī)床的自動(dòng)化程度，又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中 完成多個(gè)工步，以縮減輔助時(shí)間和減少多次安裝工件引起的誤差，通常帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)。 數(shù)控銑床的主要功能及加工對(duì)象 數(shù)控銑床的功能 數(shù)控銑床的功能分為一般功能和特殊功能。有的采用變頻器調(diào)整，將轉(zhuǎn)速分為幾檔，編程時(shí)可任選一檔，在運(yùn)轉(zhuǎn) 中可通過(guò)控制面板上的旋鈕，在本檔范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；有的則不分檔 ,編程時(shí)可在整個(gè)范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速。 立、臥式兩用數(shù)控銑床 這類銑床目前正在逐漸增多，它的主軸方向可以更換，能達(dá)到在一臺(tái)機(jī)床上既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工的對(duì)象和余地更大，給用戶帶來(lái)了很多方便，特別是當(dāng)生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立臥兩種方式加工時(shí)，用戶只需買一臺(tái)這樣的機(jī)床就行了。此外，還有機(jī)床主軸可以繞 X、 Y、 Z 坐標(biāo)軸中其中一個(gè)或兩個(gè)軸作數(shù)控?cái)[角運(yùn)動(dòng)的 4 坐標(biāo)和 5 坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。 數(shù)控機(jī)床主要由數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床主體組成。t need the knife to identify device, driving a control also more simple, work the knife database in each knife have in the different work preface and can39。順序選刀是在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫(kù)的刀套中，順序不能有差錯(cuò)。首先把加工過(guò)程中需要使用的全部刀具安裝在標(biāo)準(zhǔn)的刀柄上，在機(jī)床外進(jìn)行尺 寸預(yù)調(diào)后，按一定的方式裝入刀庫(kù)。 刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫(kù)的刀座中，使用時(shí)按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。可知數(shù)控銑床用 4把刀就可完成大多數(shù)的銑削加工。s choosing knife is before process, will process the knife that spare parts need to have to request to be one by one in order in the knife set of insert the knife database 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III according to the craft, the sequence can39。 未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來(lái)越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上，從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個(gè)柔性制造單元，更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。 立式數(shù)控銑床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤，采用自動(dòng)交換臺(tái)，增加靠模裝置等來(lái)擴(kuò)大立式數(shù)控銑床的功能，加工范圍和加工對(duì)象，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。即出除了工件與轉(zhuǎn)盤貼合的定位面外，其它表面都可以在一次安裝中進(jìn)行加工。 控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)特征 為了要把工件上各種復(fù)雜的形狀輪廓連續(xù)加工出來(lái)，必須控制刀具沿平面上設(shè)定的直線、圓弧或空間直線、圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，因此，要求數(shù)控銑床的伺 服拖動(dòng)系統(tǒng)能在多坐標(biāo)方向同時(shí)協(xié)調(diào)動(dòng)作，并保持預(yù)定的相互關(guān)系，這就要求機(jī)床應(yīng)能實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。特殊功 能是指數(shù)控銑床在增加了某些特殊裝置或附件后，分別具有或兼?zhèn)涞囊恍┨厥夤δ堋Ｔ跀?shù)控銑床的基礎(chǔ)上，如果再配以刀具和自動(dòng)換刀系統(tǒng)，就構(gòu)成加工中心（ Machining center 簡(jiǎn)稱 MC）。這種裝置主要可以分為以下幾種形式： 1)回轉(zhuǎn)刀架換刀形式 數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。 轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點(diǎn)是省去了自動(dòng)松夾、卸刀裝刀、夾緊以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜的操作，從而顯著地減少了換刀時(shí)間，提高了換 刀的可靠性，但是由于結(jié)構(gòu)上的原因和空間位置的限制，主軸部件的剛性差且主軸的數(shù)目不可能很多。雖然刀庫(kù)有多種形式，但數(shù)控機(jī)床上常用的主要是圓盤式和鏈?zhǔn)絻煞N。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 總體方案的確定 依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，我們的任務(wù)是給 XK713 立式數(shù)控銑床設(shè)計(jì)安裝合適的自動(dòng)換刀裝置。變速操縱機(jī)構(gòu)采用間歇齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制，通過(guò)高低檔轉(zhuǎn)換手柄以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)掛擋變速。電機(jī)通過(guò)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，從而使部件沿導(dǎo)軌移動(dòng)。 4)刀柄采用標(biāo)準(zhǔn) XT50 形式，可與萬(wàn)能銑床刀柄通用。 確定其自動(dòng)換刀裝置的形式 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，選擇何種形式，主要取決于機(jī)床的種類、工藝范圍以及刀具的種類和數(shù)量等。因?yàn)?XK713 立式數(shù)控銑床外形及其他性能參數(shù)等 均與THK6363 型自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床相似，所以本機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的設(shè)計(jì)將仿效 THK6363 型自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床換刀裝置，設(shè)計(jì)成由由盤式刀庫(kù)和回轉(zhuǎn)式雙海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 臂機(jī)械手組成。 刀庫(kù)儲(chǔ)存量過(guò)大，導(dǎo)致刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)龐大而復(fù)雜 ,影響機(jī)床總體布局；儲(chǔ)存量過(guò)小，則不能滿足復(fù)雜零件的加工要求。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 初估刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及選定電機(jī) 刀庫(kù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)多數(shù)采用 液壓馬達(dá)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并沒(méi)有降速傳動(dòng)裝置?，F(xiàn)在由于設(shè)計(jì)的刀庫(kù)容量為 6 把刀具，可初估刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 (主要是指直接驅(qū)動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩 )為 T0=8N在刀庫(kù)中選擇刀具通常采用兩種方式。適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型自動(dòng)換刀裝置。 在以上確定刀庫(kù)容量時(shí)已經(jīng)討論可知數(shù)控銑床用 4 把刀就可完成大多數(shù)的銑削加 工。由XK713 立式數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特性決定難以實(shí)現(xiàn)由刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具交換，故采用機(jī)械手交換刀具的方式。 這種機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)是換刀動(dòng)作可靠，換好時(shí)間短，缺點(diǎn)是刀柄精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聯(lián)機(jī)調(diào)整的相關(guān)精度要求高，機(jī)械手離加工區(qū)較近。角，安裝在殼體 3上， 5為手臂托，可由液壓缸帶動(dòng)（圖中未標(biāo)出），機(jī)械手有伸縮、回轉(zhuǎn)、抓刀、松刀等動(dòng)作。在活動(dòng)爪中有兩個(gè)銷子 11，當(dāng)夾緊刀具時(shí)，插入刀柄凸緣的孔內(nèi)，確保安全、可靠。交換刀具位置， 6)將更換后的刀具裝入主軸和刀庫(kù) 7)分別夾緊主軸和刀庫(kù)上的刀具 8)機(jī)械手松開(kāi)主軸和刀庫(kù)上的刀具 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 9)當(dāng)機(jī)械手松開(kāi)具后，限位開(kāi)關(guān)發(fā)出“換刀完畢”的信號(hào)，主軸自由，可以開(kāi)始加工或其他程序動(dòng)作。這種使主軸端在定位鍵停在固定位置的技術(shù)要求稱為主軸準(zhǔn)停。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 4)換刀指令 M06 必須在用新刀具進(jìn)行切削加工的程序段之前，而下一個(gè)選刀指令 T常緊跟在這次換刀指令之后。電磁閥上貼有磁號(hào)碼（如 YV YV YV3），便于用戶進(jìn)行檢測(cè)與維修。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)；是教海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 學(xué)計(jì)劃中綜合性最強(qiáng)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它 在培養(yǎng)和提高我們綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并進(jìn)行工程技術(shù)人員所必須具備的基本素質(zhì)的訓(xùn)練等方面具有很重要的意義。我基本 上按照我初定的三階段計(jì)劃認(rèn)真做我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [14]盧小平，數(shù)控機(jī)床加工與編程，成都：電子科技大學(xué)出版社， 1997 [15]李佳，數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用。 設(shè)計(jì)完成以后，接下來(lái)的主要任務(wù)就 是準(zhǔn)備答辯。 3．綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和技能提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2)機(jī)械手控制部份 機(jī)械手自動(dòng)換刀時(shí)，在換上新刀前，首先進(jìn)行的是拔刀動(dòng)作，然是 180176。 ? N02 G28 Z0 T02 Z 軸回零，選 T02號(hào)刀； N03 M06 換上 T02 號(hào)刀 ? 缺點(diǎn)：選刀時(shí)間大于回零時(shí)間時(shí)，需要占機(jī)選刀。 2)當(dāng)初裝上換刀機(jī)械手后，必須進(jìn)行調(diào)試：用手動(dòng)操縱主式調(diào)整換刀機(jī)械手相對(duì)于主軸的位置，使用調(diào)整心棒，有誤差時(shí)可調(diào)整機(jī)械手行程、刀庫(kù)位置、機(jī)械手支座、修正主軸坐標(biāo)原點(diǎn)等。初取齒數(shù) z=30 3)下表為齒輪幾何尺寸設(shè)計(jì)的 基本參數(shù)： 名稱 代號(hào) 計(jì)算公式 模數(shù) m 壓力角 ? 20o 分度圓直徑 d D=mz=?30=45 齒頂高 ah aah h 1 1. 5 1. 5m?? ? ? ? 齒根高 fh fah ( h ) (1 0 . 2 5 ) 1 . 5 1 . 8 7 5cm??? ? ? ? ? ? 齒全高 h afh h h 1 . 5 1 . 8 7 5 3 . 3 7 5? ? ? ? ? 齒頂圓直徑 ad ad ( z 2 ) ( 3 0 2 1 ) 1 .5 4 8ahm?? ? ? ? ? ? ? 齒根圓直徑 fd fad ( 2 h 2 ) 4 1 .2 5z c m??? ? ? ? 齒距 p ??? 齒厚 s / 2 ???