【正文】 ......... 25 換刀機械手的安裝與調(diào)試 ............................................................................ 25 自動換刀程序的編制 ........................................................................................... 25 第五章 自動換刀裝置的控制原理 .......................................................................... 27 自動換刀裝置的液壓系統(tǒng)原理圖 ....................................................................... 27 自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程 ........................................................... 28 致 謝 ................................................................................................................. 29 參考文獻 ................................................................................................................. 31 海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 本論文介紹的是 XK713 立式數(shù)控床身銑床自動換刀裝置（刀庫式）的設(shè)計形式 .刀庫式的自動換刀裝置是由刀庫和刀具交換裝置（換刀機械手）組成。一般來說，這種機械手用于刀庫刀座軸線與機床主軸軸線垂直，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械手形式。 從機床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標數(shù)量來看，目前 3 坐標立式數(shù)控銑床仍占大多數(shù)。不同的機床其變速功能與范圍也不同。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。回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須有良好的強度和剛性，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定位精度。 自動換刀裝置應(yīng)當滿足的基本要求 1）刀具換刀時間短。 機床配有全封閉防護罩及刀具自動冷卻系統(tǒng)。 海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 7)半自動的裝卸刀機構(gòu) ,安裝在銑頭的上方，通過兩個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。 確定刀庫容量 決定刀庫容量時，首先要考慮加工工藝的需要，同時還要調(diào)查分析同類型 、相近規(guī)格的自動換刀機床的刀庫容量及其發(fā)展趨勢。 采用型號為 90SZ03的 SZ系列電磁式直流伺服電動機，其基本參數(shù)為：功率 ，轉(zhuǎn)速 3000R/MIN（《袖珍機械師設(shè)計手冊》 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該海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（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。 第四章 刀具交換裝置的設(shè)計形式 數(shù)控機床的自動換刀裝置中 ,實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。 該機械手安裝在主軸的左側(cè)面，隨同主軸箱一起運動。 換刀動作的大致過程為： 1)主軸箱回到最高處（ z 坐標零點），同時實現(xiàn)“主軸準停”。 換刀機械手的安裝與調(diào)試 1)換刀機械手安裝在主軸箱的左側(cè)面，加工零件時，換刀機械手隨主軸箱一起上下運動。刀庫自動換 刀時，由一個 3位 4通電磁閥 YV1 控制，當 YV1 在右位接通時，換刀松開，而當 YV1在左位接通時，則實現(xiàn)換刀鎖緊動作。經(jīng)過這一階段的學習，我對數(shù)控機床、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識，這為接下來最主要的具體設(shè)計階段打下堅實的基礎(chǔ)。設(shè)計過程也如我所料，遇到不少的問題。 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換刀過程中，換刀動作的控制由刀庫控制部分、換刀機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。 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，都必須要求主軸準確地停止在 固定的周向位置上。 機械手的 自動換刀過程的動作順序 海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 46 換刀機械手的換刀過程 自動換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部 分組成。 一般來說，這種機械手用于刀庫刀座軸線與機床主軸軸線垂直，刀庫為徑海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（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械手形式。所以這個容量為 6 把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。 1)順序選擇刀具 刀具按預定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。 初選電動機與降速傳動裝置 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驅(qū)動。設(shè)計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。 5)潤滑系統(tǒng) 自動潤滑站配以遞進式分油器，對機床導軌副、滾珠絲杠副及齒輪副等進行自動的定時定量潤滑，每次加油量和兩次間的時間間隔都是可調(diào)的，力求保證每個潤滑點的合理油量。 主軸松拉刀機構(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。交換裝置的機械手形式也多樣，目前在數(shù)控機床上用得最多的是回轉(zhuǎn)式雙臂機械手。根據(jù)不同加工對象，可以設(shè)計成四方和六角刀架或其他等多種形式。如刀具長度補償功能、靠模加工功能、自動變換工作臺功能、自適應(yīng)功能、數(shù)控采集功能等。因此，其加工性能非常優(yōu)越。 海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 數(shù)控銑床的分類 立式數(shù)控銑床 立式數(shù)控銑床是數(shù)控銑床中數(shù)量最多的一種，應(yīng)用范圍也最為廣泛。所以這個容量為6 把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。它是多工序數(shù)控機床上應(yīng)用最廣泛的換刀裝置，其整過換刀過程比較復雜。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控銑床；自動換刀裝置；刀庫；換刀機械手 海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） II ABSTRACT This thesis introduction is the design that the XK713 number controls the sign type working panel bed miller to change the knife device(the knife database type) knife database type automatically change the knife device is have by the knife database and the knife to exchange device(change the knife the machine hand) to is many work ordinal numbers to control the top of the tool machine to apply to change the knife device most extensively, it is whole to lead to change the knife process more process process in need to be use of all knifes have to install on the haft of the standard, pressing certain way to pack into the knife database after the tool machine carry on size to prepare to adjust in the knife database carry on choosing knife first while change the knife, is taken out knife to have from the knife database and the principal axis by the machine hand, then exchange position, insert the new knife into the principal axis, the old knife puts back a knife knife database that deposits knife to have has bigger capacity, its capacity has for six knifes, adopting the dish form structure, the left side that installs in the tool machine signs pillar up. The knife has to press to schedule to the work preface insert the knife of the knife database order of sequence, usage turn to take knife position in knife for using puts back the original knife inside, can also press to process sequence to put into the next method doesn39。一般可進行 3 坐標聯(lián)動加工，但也有部分機床只能進行 3 坐標中的任意二個坐標聯(lián)動加工。有的采用變頻機組，固定幾種轉(zhuǎn)速，可自選一種編入程序，但不能在運轉(zhuǎn)時改變。 自動換刀裝置（ ATC）及其形式 數(shù)控機床為了進一步提高生產(chǎn)率，進一步壓縮非切削時間，現(xiàn)代的機床逐海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 步發(fā)展為在一臺機床上在一次裝中完成多工序或全部工序的加工。如： CK7815 型數(shù)控車床采用 BA200L 刀架，其海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 工作循環(huán)是：刀架接收數(shù)控裝置的指令一松開一 轉(zhuǎn)到指令要求的位置一夾緊一發(fā)出轉(zhuǎn)位結(jié)束的信號。 2）刀具重復定位精度高。 控制系統(tǒng)可采用成都廣泰，武漢華中，廣州廣數(shù)，日本 FANUC，德國海軍工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 SIEMENS，三菱 MISTUEBISH 等數(shù)控系統(tǒng)。 其主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 表一 機床主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 初定 其 自動換刀裝置的設(shè)計參數(shù) 在銑削輪廓時，為了保證一次連續(xù)地加工出全部表面，應(yīng)選用半徑小于工件最小輪廓半徑的刀具，而在實際的生產(chǎn)加工中，常盡量選用直徑較大的銑刀，因為大直徑銑刀剛性好，耐用度高。由于帶自動換刀裝置的數(shù)