自動換刀裝置的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-13 04:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 軸承、ATC 裝置、液壓氣動元件、電氣元件和檢測元件等)作為配套，提高了國產(chǎn)加工中心的檔次和可靠性，在一定程度上縮短了與國外同類產(chǎn)品的差距。當(dāng)前，國產(chǎn)加工中心的可靠性與國外同類產(chǎn)品相比依然不高。除此以外，還有整機防護與密封、外觀粗糙、整體造型不盡如意等缺陷，在一定程度上影響了國產(chǎn)加工中心的市場競爭力。目前國內(nèi)生產(chǎn)加工中心的有沈陽機床廠、大連機床廠、上海祥裕等廠家。二、 研究主要成果90年代以來，國外一些機床廠家先后開發(fā)出一批高速加工中心，其主要技術(shù)參數(shù)為： 主軸最高轉(zhuǎn)速：一般為12000～15000r/min，有的高達40000～60000r/min。坐標軸的加工進給最高速度：30～60m/min，快速移動速度高達70～80m/min。換刀時間(刀刀)～，～；托板交換時間普遍在6～8s。綜上所述，高速加工中心的出現(xiàn)使得單軸加工中心的效率趕上了多軸的組合機床或?qū)Ｓ脵C床。因此，高效高柔性的加工中心已開始在汽車工業(yè)中應(yīng)用，并成為重要的工藝裝備。目前世界上比較有名的加工中心有：德國EXCELLO GMBH公司XHC240臥式加工中心、德國Chiron Werke公司FZ12W立式加工中心、日本Mazak公司產(chǎn)品、日本新瀉鐵工所SPN50、SPN40加工中心、美國Giddings amp。 Lewis公司RAM500型、RAM630型臥式加工中心和美國Ingersoll銑床公司HVM600型臥式加工中心等等。目前，國產(chǎn)加工中心的主要品種是立式加工中心和臥式加工中心。為市場提供的產(chǎn)品主要是立式加工中心。其規(guī)格(是指工作臺寬度，單位：mm) 一般為300、400、500、630 和800。其中，前三種屬于較小規(guī)格產(chǎn)量較大；后兩種屬于中大型產(chǎn)量較小。目前，國產(chǎn)立式加工中心擁有的規(guī)格基本上覆蓋了中小型立式加工中心的規(guī)格范圍。在我國，人們習(xí)慣上把數(shù)控機床按其技術(shù)水平的高低分為高、中、低三個檔次。所謂高檔數(shù)控機床是指高速度、高精度、五軸聯(lián)動和工藝高度復(fù)合化的數(shù)控機床，包括部分重型機床；而所謂低檔數(shù)控機床主要是指以步進電機驅(qū)動為主要特征的開環(huán)控制的經(jīng)濟型數(shù)控車床、鉆床和銑床，其精度和速度都不高；其他數(shù)控機床則屬于中檔數(shù)控機床，也就是人們常說的通用普及型數(shù)控機床。國產(chǎn)加工中心大多數(shù)產(chǎn)品的檔次屬于此范疇。目前，自動換刀裝置中刀庫的種類有鏈式、盤式、格子箱式和直線式等形式。自動換刀裝置分有機械手換刀和無機械手換刀兩種，其中機械手的種類大概有單臂單手式機械手、雙手式機械手、回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手、多手式機械手等形式。三、 發(fā)展趨勢 高速度、高效率眾所周知，機床向高速化方向發(fā)展，不但可以大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。是進入新世紀以來國內(nèi)外機床技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。20世紀90年代以來，歐、美、日等工業(yè)發(fā)達國家爭相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸，轉(zhuǎn)速15000－100000r/min)、高速且高加/減速度的進給運動部件(快移速度60～120m/min，切削進給速度高達60m/min)、高效率的自動換刀裝置、高性能數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達到了新的技術(shù)水平。 高精度追求加工中心的高精度，一直是世界各工業(yè)發(fā)達國家努力的方向。當(dāng)前，在機械加工高精度的要求下，普通級數(shù)控機床的加工精度已由177。10μm 提高到177。5μm ；精密級加工中心的加工精度則從177。3～5μm 提高到177。1～ ，甚至更高。 高可靠性隨著數(shù)控機床應(yīng)用領(lǐng)域的日益普及，數(shù)控機床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和數(shù)控機床制造廠家十分注重和追求的目標。數(shù)控機床也只有首先具有較高的可靠性，才能談得上高速度、高效率和高精度。這已經(jīng)是眾多的數(shù)控系統(tǒng)制造廠家和數(shù)控機床制造廠家達成的共識。當(dāng)前，國外先進數(shù)控系統(tǒng)的MTBF 值已達8萬小時以上。四、 存在問題(1) 技術(shù)水平上，與國外同類產(chǎn)品的先進水平相比大約落后10～15 年，在高精尖技術(shù)方面則更大。(2) 產(chǎn)品開發(fā)能力上，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)缺乏對產(chǎn)品競爭前的數(shù)控技術(shù)的深入研究與開發(fā)，特別是對加工中心應(yīng)用領(lǐng)域的拓展力度不強。(3) 產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，雖然近年來國產(chǎn)加工中心的產(chǎn)量增加較快，但從總體上看，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。(4) 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)MTBF( 平均無故障時間)大都超過1 萬小時，但國際上知名品牌如：FANUC、SIEMENS 等先進企業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)MTBF 已達8 萬小時。國產(chǎn)加工中心MTBF 雖有少數(shù)廠達500 小時，但國外加工中心的先進水平已達800 小時。(5) 刀庫和機械手的可靠性還比較低，近年來雖有改進，但用戶仍然不放心。(6) 位置精度，特別是重復(fù)定位精度還有待于進一步提高。(7) 至于外觀粗糙，漏油、漏水、漏氣等老問題仍然不同程度的存在。五、 主要參考文獻[1] （第三冊）.北京：機械工業(yè)出版社，1986[2] ：國防工業(yè)出版社，2003[3] 林宋，：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[4] 、：機械工業(yè)出版社，2003[5] 廉元國，：機械工業(yè)出版社，1995[6] ，2006[7] 陳芳，2007[8] 黃澤正，劉沖，2007[9] 曹秋霞，2005[10] 依蘭歐克拉，2000[11] of automatic tool changer for CNC . thesis,Mechanical EngineeringDepartmet, METU, Ankara, Turkey 1995[12] . A methodology for creative mechanism design. mechansism and machine,199259附錄3附錄3設(shè)計一個數(shù)控臥式
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