【正文】 3）重復(fù)精度： ? 5 XK713 數(shù)控立式床身銑床主要由床身、升降臺、工作臺、立銑頭、 主傳動、主變速、拉刀機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、自動潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、吊掛、電柜等部分組成。 主軸松拉刀機(jī)構(gòu)采用臺灣打刀缸、具有響應(yīng)快、力量大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。伺服電機(jī)及其相應(yīng)的速度控制單元和用于位置檢測的脈沖編碼器等均受控于數(shù)控系統(tǒng)；以完成各種進(jìn)給運(yùn)動。 5)潤滑系統(tǒng) 自動潤滑站配以遞進(jìn)式分油器，對機(jī)床導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副及齒輪副等進(jìn)行自動的定時(shí)定量潤滑，每次加油量和兩次間的時(shí)間間隔都是可調(diào)的，力求保證每個(gè)潤滑點(diǎn)的合理油量。 由于 XK713 立式數(shù)控銑床是一種使用范圍較廣的機(jī)床，且其可加工零件的精度要求也較高，比較上章介紹的幾種換刀形式，決定選用帶刀庫的自動換刀形式。設(shè)計(jì)增加自動換刀裝置后的 XK713 數(shù)控立式床身銑床的外觀圖如圖 11所示。 因此，刀庫容量應(yīng)在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，力圖將一組類似的零件所需的全部刀具裝入刀庫，以縮短每次裝刀所需的裝調(diào)時(shí)間。 初選電動機(jī)與降速傳動裝置 刀庫的驅(qū)動系統(tǒng)中， 由于本刀庫的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，且所需轉(zhuǎn)速小，所以決定采用直流伺服電動機(jī)驅(qū)動。 m。 1)順序選擇刀具 刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時(shí)按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。 2)任意選擇刀具 任意選擇刀具的換刀主要有三種編碼方式：刀套 (刀座 )編碼、刀具編碼、記憶編碼附件等方式。所以這個(gè)容量為 6 把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復(fù)利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。 機(jī)械手是當(dāng)主軸上的刀具完成一個(gè)工步后，把這一工步的刀具送回刀庫，并把下一道工步的所需要的刀具從刀庫中取出并裝入主軸繼續(xù)進(jìn)行加工的功能部件。 一般來說，這種機(jī)械手用于刀庫刀座軸線與機(jī)床主軸軸線垂直，刀庫為徑海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 向存取刀具形式的自 動換刀裝置，因此，在 XK713 立式數(shù)控銑床的自動換刀裝置中可采用這種機(jī)械手形式。 伸縮動作：液壓缸（圖中未標(biāo)出）帶動手臂托架 5 沿主軸軸向移動。 機(jī)械手的 自動換刀過程的動作順序 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 46 換刀機(jī)械手的換刀過程 自動換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部 分組成。 在自動換刀的整個(gè)過程中，各項(xiàng)運(yùn)動均由限位開關(guān)控制，只有前一個(gè)動作完成后，才能進(jìn)行下一個(gè)動作，從而保證了運(yùn)動的可靠性。 XK713 立式數(shù)控銑床的自動換刀裝置，在每次自動裝卸刀具時(shí)，都必須要求主軸準(zhǔn)確地停止在 固定的周向位置上。 5)換刀點(diǎn)：多數(shù)加工中心規(guī)定在機(jī)床 Z軸零點(diǎn)（ Z0），要求在換刀前用準(zhǔn)備功能指令（ G28）使主軸自動返回 Z0點(diǎn)。 自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程 在自動換刀裝置的整個(gè)換刀過程中，換刀動作的控制由刀庫控制部分、換刀機(jī)械手控制部分以及主軸相控制部分三部分組成，它們組成是一個(gè)互相聯(lián)系的系統(tǒng)，以下根據(jù)該自動換刀裝置的液壓系統(tǒng)原理圖對其控制程作一下簡要說明。畢業(yè)設(shè)計(jì)能使我們在以下幾個(gè)方面有較大提高。設(shè)計(jì)過程也如我所料，遇到不少的問題。北京 ： 清華大學(xué)出版社， 2021 。經(jīng)過這一階段的學(xué)習(xí)，我對數(shù)控機(jī)床、自動換刀裝置的類別、工作原理及其電液控制方面有了大體的認(rèn)識，這為接下來最主要的具體設(shè)計(jì)階段打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2．融匯、貫通幾年里所學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識。刀庫自動換 刀時(shí)，由一個(gè) 3位 4通電磁閥 YV1 控制，當(dāng) YV1 在右位接通時(shí)，換刀松開，而當(dāng) YV1在左位接通時(shí)，則實(shí)現(xiàn)換刀鎖緊動作。 7)換刀程序 編制方法 a)主軸返回參考點(diǎn)和刀庫選刀同時(shí)進(jìn)行，選好刀具后進(jìn)行換刀。 換刀機(jī)械手的安裝與調(diào)試 1)換刀機(jī)械手安裝在主軸箱的左側(cè)面，加工零件時(shí)，換刀機(jī)械手隨主軸箱一起上下運(yùn)動。 5。 換刀動作的大致過程為： 1)主軸箱回到最高處（ z 坐標(biāo)零點(diǎn)），同時(shí)實(shí)現(xiàn)“主軸準(zhǔn)?！薄亩鴮?shí)現(xiàn)手臂正向和反向 180176。 該機(jī)械手安裝在主軸的左側(cè)面，隨同主軸箱一起運(yùn)動。 確定換刀機(jī)械手形式 在自動換刀數(shù)控機(jī)床中，換刀機(jī)械手的形式是多種多樣的，常見的有以下幾種。 第四章 刀具交換裝置的設(shè)計(jì)形式 數(shù)控機(jī)床的自動換刀裝置中 ,實(shí)現(xiàn)刀庫與機(jī)床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。每把刀具（或刀座）都編上代碼，自動換刀時(shí)，刀庫旋轉(zhuǎn)，每 把刀具（或刀座）都經(jīng)過“刀具識別裝置”接受識別。該海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 法不需要刀具識別裝置，驅(qū)動控制也比較簡單，工作可靠。在目前生產(chǎn)的鼓輪式刀庫的加工中心機(jī)床上，很多采用槽輪機(jī)構(gòu)來驅(qū)動刀庫的分度回轉(zhuǎn)速度。 采用型號為 90SZ03的 SZ系列電磁式直流伺服電動機(jī)，其基本參數(shù)為：功率 ，轉(zhuǎn)速 3000R/MIN（《袖珍機(jī)械師設(shè)計(jì)手冊》 P1275）；降速傳動裝置型號為 XB350100A 的扁平式諧波傳動減速器，其基本參數(shù)為：輸入功率 ，輸出 轉(zhuǎn)矩 18N由圖可知， 4 把銑刀可完成加工工件的 95％左右的銑削工藝， 10把孔加工刀具可完成 70％的鉆削工藝， 14把刀的容量就可完成 70％以上工件的鉆銑工藝，配有 14— 40 把刀具的刀庫就能夠滿足 70％ 95％工件的加工需要。 確定刀庫容量 決定刀庫容量時(shí)，首先要考慮加工工藝的需要，同時(shí)還要調(diào)查分析同類型 、相近規(guī)格的自動換刀機(jī)床的刀庫容量及其發(fā)展趨勢。它是多工序數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用最廣泛的換刀裝置，其整過換刀過程比較 復(fù)雜。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 7)半自動的裝卸刀機(jī)構(gòu) ,安裝在銑頭的上方，通過兩個(gè)按鈕分別控制裝刀和卸刀，方便而安全，即使主軸向外伸出，也不會影響刀具的裝卸。 垂向電機(jī)是帶制動器的，當(dāng)斷電時(shí)，垂向剎緊，以防止升降臺因自重而下滑。 機(jī)床配有全封閉防護(hù)罩及刀具自動冷卻系統(tǒng)。自動換刀裝置作為一套獨(dú)立的、完整的機(jī)床部件，設(shè)計(jì)依據(jù)是該機(jī)床的型式、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。 自動換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求 1）刀具換刀時(shí)間短。目前這種換刀方法在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用最為廣泛?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須有良好的強(qiáng)度和剛性，以及合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每一次轉(zhuǎn)位之后具有盡可能高的重復(fù)定位精度。自動換裝置的功能，對整機(jī)的加工效率有很大的影響。數(shù)控銑床的主要加工對象有：平面類零件；變斜角類零件；曲面類（立體類）零件。若要加工曲線變斜角工件，是要求實(shí)現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動。不同的機(jī)床其變速功能與范圍也不同?？梢允∪ピS多專用夾具或?qū)：＼姽こ檀髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 用 角度成型銑刀。 從機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標(biāo)數(shù)量來看，目前 3 坐標(biāo)立式數(shù)控銑床仍占大多數(shù)。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。一般來說，這種機(jī)械手用于刀庫刀座軸線與機(jī)床主軸軸線垂直，刀庫為徑向存取刀具形式的自動換刀裝置，因此，在 XK713 立式數(shù)控床身銑床的自動換刀裝置中可采用這種機(jī)械手形式。但刀庫中每一把刀具在不同工序中不能重復(fù)使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀 具和刀庫的利用率。 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 論文題目： 光機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號 ： 專 業(yè) ： 光機(jī)電一體化工程 班 級 ： 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 2021年 3月 21日 目 錄 摘 要 ……………………………………………………………………………………… I Abstract ……………………………………………………………………………………… II 第一章 緒論 ...................................................................................................................... 1 數(shù)控機(jī)床知識 ......................................................................................................... 1 數(shù)控銑床的分類 ..................................................................................................... 2 立式數(shù)控銑床 .................................................................................................. 2 臥式數(shù)控銑床 .................................................................................................. 2 立、臥式兩用數(shù)控銑床 .................................................................................. 3 數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特征 ............................................................................................. 3 數(shù)控銑床的主軸特征 ...................................................................................... 3 控制機(jī)床運(yùn)動的坐標(biāo)特征 .............................................................................. 4 數(shù)控銑床的主要功能及加工對象 ......................................................................... 4 數(shù)控銑床的功能 .............................................................................................. 4 自動換刀裝置 （ ATC）及其形式 .................................................................... 4 自動換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求 .............................................................. 7 第二章 總體方案的確定 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