【正文】 ，刀庫(kù)回轉(zhuǎn)體將位于其上的空刀夾單元轉(zhuǎn)至刀庫(kù)換刀點(diǎn)，這時(shí)位于機(jī)床主軸前端的刀具釋放塊跟隨主軸快速移動(dòng)到刀庫(kù)換刀點(diǎn)，在刀具釋放塊的引導(dǎo)斜面作用下，將位于刀庫(kù)回轉(zhuǎn)體上刀夾單元的解鎖銷(xiāo)釘打開(kāi)，所需換刀的刀具在主軸的夾持下，與主軸一同移動(dòng)到換刀點(diǎn)。套筒聯(lián)軸器是一個(gè)整體套筒以銷(xiāo)、鍵、花鍵或 過(guò)盈配合將兩連接軸。 馬達(dá)定位感應(yīng)開(kāi)關(guān) 馬達(dá)定位感應(yīng)開(kāi)關(guān)的作用是控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)，屬于電子式剎車(chē)的作用。如下圖所示 圖 單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 2) 單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 換刀時(shí)間較少。已確定刀庫(kù)容量為 20 把刀具，并且存在在加工過(guò)程中可能需要重復(fù)利用刀具。這種方式適合加工批量較大、工件品種數(shù) 量較少的中小型加工中心。（ + ） Sec = Sec； 則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的總時(shí)間 T = T1 +T2 = + = Sec ＜ 8 Sec； 故所設(shè)計(jì)刀庫(kù)的換刀時(shí)間基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 60／ (360176。根據(jù)所需減速電機(jī)功率 P和應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩 T，選擇的減速電機(jī)型號(hào)為 M6IK200A，額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 200 r／ min，允許負(fù)載為 ，額定負(fù)載情況下，輸出轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速的 80％ 98％。 旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 刀具最大重量為 8Kg； 分度盤(pán)與刀庫(kù)輪轂質(zhì) 量估計(jì)為 15Kg； 刀盤(pán)及圓盤(pán)罩蓋等總質(zhì)量估計(jì)為 7Kg； 故刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)部件的總質(zhì)量 M=30Kg； 將整個(gè)旋轉(zhuǎn)部件等效為質(zhì)量均勻、半徑 R為 300mm 的圓盤(pán)，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J = = Kg178。179。在圓柱滾子從進(jìn)入至 脫離徑向槽的過(guò)程中，這位法蘭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為162176。 104 m3／ s 其中， s 為氣缸的行程； t2為刀庫(kù)右移運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間，設(shè)定為 2Sec； 18 4?4?則刀庫(kù)左移運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間 t1 = 179。 n： 17 f A n1 KPa? ??（ ）DPt2 [ ]???60 100??222D d s4t?（ ）222542? ?（ 63 ） 290 L = = 20m ； 故活塞桿的穩(wěn)壁筒性滿(mǎn)足條件。 70179。（ D2d2）179。 氣缸初選 初選氣缸類(lèi)型為 10A5 系列氣缸，氣缸內(nèi)徑 D= 63? ，活塞桿直徑 d= 25? ，氣缸行程 L=290，氣源氣壓 p=，工作頻率較高，載荷率η 取 。 15 4?4?4?4? （ 2）輸出力大小 根據(jù)工件機(jī)構(gòu)所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力與壓力，從而確定氣缸內(nèi)徑。圖 為刀庫(kù)容量與機(jī)床能加工工件的比率統(tǒng)計(jì)曲線。法蘭盤(pán)3不斷回轉(zhuǎn)，分度盤(pán) 4就不停地進(jìn)行分度，刀庫(kù)鼓輪 1就不斷重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)，從而將下一個(gè)工序所需刀具的刀位轉(zhuǎn)到換刀位置上，以便讓主軸進(jìn)行換刀，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)的自動(dòng)換刀。通過(guò)柱塞 8的橫向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)基座 10 的橫向移動(dòng)，從而帶動(dòng)刀盤(pán)在初始位置和換刀位置之間的切換運(yùn)動(dòng)。它具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、外形尺寸小、機(jī)械效率高，以及能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位等優(yōu)點(diǎn)。 因此，第二種方案更為合適。這一運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換是通過(guò)一種正弦機(jī)構(gòu)來(lái)完成的。 2 總體方案 數(shù)控立式升降臺(tái)銑床的組成及主要技術(shù)參數(shù) 下圖為數(shù)控立式升降臺(tái) 銑床外觀圖： 圖 數(shù)控立式升降臺(tái)銑床外觀圖 數(shù)控立式升降臺(tái)銑床主要由機(jī)床床身、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、操縱面板、橫向溜板、升降臺(tái)、縱向進(jìn)給伺服電機(jī)、橫向進(jìn)給伺服電機(jī)、垂直升降進(jìn)給伺服電機(jī)、強(qiáng)電裝置、變壓器箱、主軸變速手柄、按鈕板等零部件組成。如圖 所示，由于 刀庫(kù)呈環(huán)形排列，空間利用率低，因此出現(xiàn)了刀具在盤(pán)中進(jìn)行雙環(huán)和多環(huán)排列，以增加空間的利用率的設(shè)計(jì)。主軸頭通有臥式和立式兩種，而且常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來(lái)更換主軸頭以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。 自動(dòng)換刀裝置的功能就是儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動(dòng)交換。數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象有：平面類(lèi)零件；變斜角類(lèi)零件；曲面類(lèi)（立體類(lèi)）零件。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，這類(lèi)數(shù)控銑床屬于立式數(shù)控銑床，因要考慮到擴(kuò) 5 大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)問(wèn)題，所以往往采用龍門(mén)架移動(dòng)式，故而這類(lèi)數(shù)控銑床被稱(chēng)之為龍門(mén)數(shù)控銑床。 數(shù)控臥式銑床 這類(lèi)數(shù)控銑床一般都帶有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，工件一次裝夾后可完成除安裝面和頂面以外的其余四個(gè)面的各種工序加工，適宜于箱體類(lèi)零件加工。 未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類(lèi)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 4 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。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤(pán)直接手動(dòng)輸入。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 ；自動(dòng)換刀裝置；刀庫(kù)；橫移裝置；分度裝置 2 Abstract : This thesis introduction is the design of the bamboo hat ATC(Automatic tool changer ) which belongs to the number control the sign type working panel lifter bamboo hat ATC is made up of the horizontal moving device and dividing type of changing tools is without manipulator,so in the tool changing process,the cutter disk should be moved horizontally to the appropriate position to exchange tools with machine tool type of selecting tools is randomly selecting,so in the tool changing process, the cutter disk should be rotated to the required tool a result, the ATC dividing device is needed to divide the cutter disk and a touch sensor is needed to calculate tools,then the obtained electric signal is passed to the NC system and thus the accurately selecting tools can e the whole design,the pneumatic transmission anization is used to achieve the aim of moving tool storage magazine horizontally in design of the horizontal moving device and the trough wheel machanism is used to rotate and divide the cutter disk. Keywords : CNC machine 。其自動(dòng) 換 刀 的形式為無(wú)機(jī)械手換刀，換刀過(guò)程中刀盤(pán)需要橫向移動(dòng)到合適的位 置使機(jī)床主軸便于與刀庫(kù)交換刀具。數(shù)控機(jī)床是指采用了數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，也稱(chēng)作為 NC 機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對(duì)象改變時(shí)只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù) 雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。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)的四坐標(biāo)和 五坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。一次裝夾后，可以完成對(duì)工件五個(gè)表面的加工。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? 6 自動(dòng)換刀裝置與刀庫(kù) 自動(dòng)換刀裝置 在零件制造過(guò)程中，大量的時(shí)間用于更換刀具，切削加工時(shí)間僅占整個(gè)工時(shí)中較小的比例。回轉(zhuǎn)刀架上分別安裝著四把、六把或更多的刀具，并按數(shù)控裝置的指令轉(zhuǎn)位換刀。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。布局不靈活，通常刀庫(kù)安裝在工作臺(tái)上，應(yīng)用者較少。斗笠式刀庫(kù)橫移裝置，由兩根圓柱導(dǎo)軌（滑桿）支撐，每 根圓柱導(dǎo)軌由兩個(gè)支架固定在連接板上，連接板固定在機(jī)床立柱上，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與機(jī)床立柱的連接。氣缸類(lèi)型為雙作用氣缸，氣壓缸固定安裝在刀庫(kù)介面支架上，活塞桿則與刀庫(kù)固定連接。而且傳動(dòng)經(jīng)過(guò)蝸輪蝸桿，效率比較低。如圖 所示，機(jī)床箱體上安裝有兩個(gè)平行的導(dǎo)桿 9。電機(jī)是連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)的，從而帶動(dòng)法蘭盤(pán) 3 與圓柱滾子 2連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 3 斗笠式刀庫(kù)設(shè)計(jì) 刀庫(kù)容量的確定 在確定刀庫(kù)容量時(shí)，要進(jìn)行大量的分析調(diào)查，同時(shí)要考慮工藝需要及使用場(chǎng)合。 氣缸設(shè)計(jì)和選擇 氣缸的選擇要點(diǎn) (1) 安裝形式的選擇 安裝形式由安裝位置和使用目的等因素決定 。 （ 4）氣缸的運(yùn)動(dòng)速度 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工件機(jī)構(gòu)的需要來(lái)決定。 632179。 = 394N 估計(jì)刀庫(kù)總重量 M=70Kg，則橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力 F =μ179。 4／ 25=71≦ 85，所以 Fk = = 179。在實(shí)際應(yīng)用中，從換 向閥到氣缸導(dǎo)氣管道容積與氣缸容積相比往往很小，可以忽略不計(jì)。 刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的估算 刀庫(kù)分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算 下圖為傳動(dòng)設(shè)計(jì)效果圖： 圖 刀庫(kù)分度裝置實(shí)物效果圖 刀庫(kù)在換刀前，首先需要選刀。 60／ (360176。（ z 為分度盤(pán)的槽數(shù)）。π／ (180176。179。π／ω ； 故此時(shí)分度盤(pán)的轉(zhuǎn)速為 n3= 20 r／ min ； 減速電機(jī)傳遞到分度盤(pán)上的功率為 P1 = ?9000 = Kw； 減速電機(jī)傳遞到分度盤(pán)上的轉(zhuǎn)矩 T1= = Nm = 86 Nm＞ 74 Nm； 所以，刀庫(kù)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩滿(mǎn)足要求。采用這種方式的刀庫(kù)不需要刀具識(shí)別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也比較簡(jiǎn)單，可直接由刀庫(kù)的分度裝置實(shí)現(xiàn)。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。 (二 ) 由機(jī)械手進(jìn)行刀具的交換 由機(jī)械手進(jìn)行刀具的交換裝置的主要特點(diǎn)是有很大的靈活性，可以減少換刀時(shí)間。 26 電氣元件的選擇 氣缸磁環(huán)開(kāi)關(guān) 在氣缸上安裝磁性開(kāi)關(guān)，當(dāng)氣缸動(dòng)作時(shí)磁性開(kāi)關(guān)動(dòng)作，用于檢測(cè)氣缸是否工作到位。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)刀庫(kù)的容量、氣缸設(shè)計(jì)的過(guò)程及選擇計(jì)算、分度裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算、電機(jī)的選擇計(jì)算、刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算及校核、換刀時(shí)間的計(jì)算、電氣元件的選擇進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)。無(wú)機(jī)械手換刀，刀夾的設(shè)計(jì)理念要滿(mǎn)足兩個(gè)要求：一是在機(jī)床主軸靠近刀夾時(shí)，要通過(guò)合理的機(jī)構(gòu)使刀夾因機(jī)床主軸的靠近而松刀；二是在機(jī)床主軸遠(yuǎn)離刀夾時(shí)，刀夾能夠自動(dòng)復(fù)位。 本章小結(jié) 本章主要介紹了聯(lián)軸器的選擇、校核及刀庫(kù)中重要部件刀夾的設(shè)計(jì)。只有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題面對(duì)問(wèn)題才有可能解決問(wèn)題，以后自己在這些方面一定要努力學(xué)習(xí)去克服。設(shè)計(jì)過(guò)程也如我所料，遇到不少的問(wèn)題。幸好在此過(guò)程中常得到指導(dǎo)老師董老師的指導(dǎo)、同學(xué)們的幫助，讓我基本上解決了問(wèn)題，完成了這一階段的設(shè)計(jì)。通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)階段的自己努力，老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我有信心順利通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。30樓 m2。 300 瓷磚，高到頂外，其余均水泥砂槳罩面，刮二遍膩?zhàn)?；樓梯間內(nèi)墻采用 50 2 厚膠粉聚苯顆粒保溫。一、二、三、四層墻體采用 M10 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚；五層以上采用 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚。 施工順序 ⑴ 基礎(chǔ)工程 工程定位線（驗(yàn)線）→挖坑→釬探（驗(yàn)坑）→砂礫墊層的施工→基礎(chǔ)砼墊層→刷環(huán)保瀝青 →基礎(chǔ)放線（預(yù)檢）→砼條形基礎(chǔ)→刷環(huán)保瀝青 →毛石基礎(chǔ)的砌筑→構(gòu)造柱砼→地圈梁→地溝→回填工。 ⑶ 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)木工鋸，木工刨各 1 臺(tái)。 5 勞動(dòng)力安排 ⑴ 結(jié)構(gòu)期間： 瓦工 40 人；鋼筋工 15 人；木工 15 人；放線工 2 人；材料1 人；機(jī)工 4 人；電工 2 人；水暖工 2 人；架子工 8 人；電焊。 ⑸ 現(xiàn)