【正文】 在查閱資料學(xué)習(xí)階段，我不僅在大學(xué)圖書館和市內(nèi)新華書店翻閱了 XK713數(shù)控立式床身銑床的說明書及有關(guān)數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)換刀、加工中心的圖書資料和部分液壓電氣控制方面的書籍，還重新溫習(xí)了我們以前所學(xué)過的《 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 》、《 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 》、《 儀器制造技術(shù) 》。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 1)刀庫控制部分 采用該自動(dòng)換刀裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，在加工工件的同時(shí)，下一個(gè)工序所需用到的刀具可隨刀庫轉(zhuǎn)到位置等候，這樣可以減少整個(gè)換刀時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。因此，可在主軸上安裝電氣控制的主軸準(zhǔn)停裝置以實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停功能。 選刀即刀庫按照選刀命令（或信息）自動(dòng)將要用的刀具移動(dòng)到換刀位置，完成選刀過程，為下面換刀做好準(zhǔn)備，換刀即是機(jī)械手把主軸上用過的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸之上。 換刀機(jī)械手的工作原理 下面是以在 XK713 立式數(shù)控銑床的自動(dòng)換刀裝置中采用這種上機(jī)械手換刀的工作原理。該法不需要刀具識(shí)海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也比較簡單，工作可靠。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有體積小，重量輕、伺服性好、力能指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn)，且該電機(jī)可用信號(hào)電壓進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。 圖 11 XK713 立式數(shù)控床身銑床的外觀圖 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第三章 刀庫的設(shè)計(jì)形式 刀庫是帶刀庫自動(dòng)換刀裝置的主要部件之一，其容量形式、布局及具體結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能有很大影響。 6)機(jī)床采用側(cè)掛式電柜和吊掛式操縱站，機(jī)電一體，整體裝運(yùn)，安裝方便，集中操縱但能又多位置操作。 X Y Z 坐標(biāo)均采用交流伺服電機(jī)通過高精度無齒隙聯(lián)軸器與精密級(jí)滾珠絲杠副直聯(lián)，絲杠軸承采用高精度、高剛性成組角接觸球軸承，穩(wěn)定性好、精度高，保證了機(jī)床的傳動(dòng)剛性、 位置精度和高傳動(dòng)精度。其他形式還有擺動(dòng)式單臂雙爪機(jī)械手、單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手、雙機(jī)械 手等等?；剞D(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。 在使用數(shù)控銑床加工工件時(shí)，只要充分利用數(shù)控銑床的各種功能，就可以加工許多普通銑床難加工的工件。 數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特征 數(shù)控銑床的主軸特征 數(shù)控銑床的主軸開啟與停止，主軸正反轉(zhuǎn)與主軸變速等都可以按輸入介質(zhì)上編入的程序自動(dòng)執(zhí)行。小型數(shù)控銑床一般都采用工作臺(tái)移動(dòng)、升降、及主軸不動(dòng)方式，與普通立式升降臺(tái)銑床相似；中型立式數(shù)控銑床一般采用縱向和橫向工作臺(tái)移動(dòng)方式，且主軸沿垂直溜板上下運(yùn)動(dòng)； 大型數(shù)控立式銑床，因要考慮到擴(kuò)大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)問題，往往采用龍門架移動(dòng)式，其主軸可以在龍門架的橫向與垂直溜板上運(yùn)動(dòng)，而龍門架則沿床身作縱向運(yùn)動(dòng)。 兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(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。 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(hào) ： 專 業(yè) ： 光機(jī)電一體化工程 班 級(jí) ： 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(shí) ......................................................................................................... 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(dòng)的坐標(biāo)特征 .............................................................................. 4 數(shù)控銑床的主要功能及加工對(duì)象 ......................................................................... 4 數(shù)控銑床的功能 .............................................................................................. 4 自動(dòng)換刀裝置 （ ATC）及其形式 .................................................................... 4 自動(dòng)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 .............................................................................................. 7 XK713 立式數(shù)控床身銑床及其主要參數(shù) ............................................................ 7 其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .............................................................................................. 8 其主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) .................................................................................. 9 初定 其自動(dòng)換刀裝置的設(shè)計(jì)參數(shù) ....................................................................... 10 確定其自動(dòng)換刀裝置的形式 ............................................................................... 11 第三章 刀庫的設(shè)計(jì)形式 ............................................................................................ 13 確定刀庫容量 ....................................................................................................... 13 確定刀庫形式 ....................................................................................................... 14 刀庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 14 初估刀庫驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及選定電機(jī) ........................................................................... 16 刀庫轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 17 確定刀具的選擇方式 ........................................................................................... 17 第四章 刀具交換裝置的設(shè)計(jì)形式 .......................................................................... 18 確定換刀機(jī)械手形式 ........................................................................................... 18 換刀機(jī)械手的工作原理 ....................................................................................... 21 機(jī)械手的 自動(dòng)換刀過程的動(dòng)作順序 ................................................................... 21 機(jī)械手回轉(zhuǎn)軸 4 上的齒輪齒條設(shè)計(jì) ................................................................... 24 自動(dòng)換刀裝置的相關(guān)技術(shù)要求 ........................................................................... 25 主軸準(zhǔn)停裝置 .......................................................................................