臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁?kù)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 05:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 庫(kù)式換刀裝置有一個(gè)轉(zhuǎn)做儲(chǔ)存用的刀庫(kù),刀庫(kù)中刀具的數(shù)目可根據(jù)工藝要求與機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局而定，數(shù)量可較多。刀庫(kù)可布置在遠(yuǎn)離加工區(qū)的地方，從而消除了它與工件相干擾的可能性。刀庫(kù)不承受切削加工的作用力，它的工作條件比較有利。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求 1) 換刀時(shí)間短。 2）刀具重復(fù)精度高。 3）刀具儲(chǔ)存足夠。 4）刀庫(kù)占地面積小。 5）安全可靠。 刀庫(kù)方案設(shè)計(jì) 刀庫(kù)方案的確定 依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，我們的任務(wù)是給加工中心數(shù)機(jī)床設(shè)計(jì)安裝合適的刀具庫(kù)。主要技術(shù)參數(shù)為： 1）刀庫(kù)容量：最大容量40把 2）選刀方式：隨機(jī)選刀 3）選用刀具：BT50刀柄 決定刀庫(kù)容量時(shí)，首先要考慮用戶加工工藝的需要，同時(shí)還調(diào)查分析同類型、相同規(guī)格的自動(dòng)換刀機(jī)床的刀庫(kù)容量及其發(fā)展趨勢(shì)。由于帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床主要是在多品種、單件小批生產(chǎn)時(shí)使用，因而應(yīng)根據(jù)廣泛的工藝統(tǒng)計(jì)，以大多數(shù)工件加工是需要的刀具數(shù)來(lái)確定刀庫(kù)容量。當(dāng)有數(shù)量較小的加工件需要叫多的工具時(shí)，可考慮使刀庫(kù)設(shè)計(jì)成在機(jī)床加工過程中能方便的更換個(gè)別或少量刀具的辦法來(lái)加以解決，而不在增大刀庫(kù)容量。 用成組技術(shù)法對(duì)15000中工件進(jìn)行分組，并統(tǒng)計(jì)了各種切削加工所必須的刀具數(shù)之后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，知道經(jīng)常使用的刀具種數(shù)并不多。如切削加工，約占工作量的90％是僅用四種銑刀加工的。在即需銑又需鉆的工件中，有70~80％只需14把刀具（3把銑刀，11把孔加工刀具）也就夠了。 又根據(jù)另一種統(tǒng)計(jì)，加工中等尺寸、一般復(fù)雜程度的工件，完成其全部加工任務(wù)所需的刀具種類，有80％在10~~4 種之間，只有極少數(shù)復(fù)雜零件所需的刀具數(shù)目在200把以上。 決定刀具容量時(shí)，還必須考慮機(jī)床的類型和規(guī)格。車床類刀庫(kù)容量一般比較小，轉(zhuǎn)、鏜類機(jī)床的刀庫(kù)容量應(yīng)該比較大。機(jī)床規(guī)格小的，所配的刀庫(kù)容量也較?。阂?guī)格大，所配刀庫(kù)的容量就較大。但是，為了簡(jiǎn)化刀庫(kù)的規(guī)格品種，對(duì)同一廠家生產(chǎn)的各種規(guī)格的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，也可考慮同一種刀庫(kù)。根據(jù)用戶的需要，大規(guī)格機(jī)床也可配小容量刀庫(kù)。 刀庫(kù)的主運(yùn)動(dòng)是鏈?zhǔn)竭\(yùn)動(dòng)，分別是由一個(gè)導(dǎo)向輪，調(diào)節(jié)輪，驅(qū)動(dòng)輪組成。電機(jī)提供動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)定為30 r/min。這樣電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪、蝸桿、蝸輪驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)刀庫(kù)的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示： 按數(shù)控裝置的刀具指令，從刀庫(kù)中將所需要的刀具轉(zhuǎn)換到取刀位置，稱為自動(dòng)選刀。在刀庫(kù)中選擇刀具通常采用兩種方式。（一）順序選擇刀具 刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫(kù)的刀座中，使用時(shí)按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來(lái)的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。該法不需要刀具識(shí)別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也比較簡(jiǎn)單，工作可靠。但刀庫(kù)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(kù)的容量，這就降低了刀具和刀庫(kù)的利用率。此外，裝刀時(shí)必須十分謹(jǐn)慎，如果刀具不按順序裝在刀庫(kù)中，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。（二）任意選擇刀具 這種方法根據(jù)程序指令的要求任意選擇所需要的刀具，刀具在刀庫(kù)中不必按照工件加工順序排列，可以任意存放。每把刀具（或刀座）都編上代碼，自動(dòng)換刀時(shí)，刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，每把刀具（或刀座）都經(jīng)過“刀具識(shí)別裝置”接受識(shí)別。當(dāng)某把刀具（或刀座）的代碼與數(shù)控指令相符合時(shí)，該把刀具被選中，刀庫(kù)將刀具送到換到位置，等待機(jī)械手來(lái)抓取。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。因此，刀具數(shù)量比較順序選擇法少一些。刀庫(kù)也相應(yīng)地簡(jiǎn)單些。任意選擇法主要有三種編碼方式：刀具編碼方式、刀座編碼方式和編碼附件方式。在以上確定刀庫(kù)容量時(shí)已經(jīng)討論可知數(shù)控銑床用4把刀就可完成大多數(shù)的銑削加工。所以這個(gè)容量為6把刀的刀庫(kù)，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。該法不需要刀具識(shí)別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也比較簡(jiǎn)單，工作可靠。 本次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是任意選擇刀具 刀庫(kù)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是，時(shí)間短的間歇運(yùn)動(dòng)：起停平穩(wěn)無(wú)沖擊，定位準(zhǔn)確，任意選刀方式的刀庫(kù)有的要能正、反運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)速度不高。 對(duì)刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)速度的要求與刀庫(kù)類型、選刀方式以及選刀運(yùn)動(dòng)是否占用換刀時(shí)間有關(guān)。多數(shù)任意選刀方式的刀庫(kù)分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可在機(jī)床加工時(shí)進(jìn)行，不影響加工時(shí)間，少數(shù)換刀裝置要在自動(dòng)換刀時(shí)進(jìn)行刀庫(kù)選到運(yùn)動(dòng)，一般也不占用太長(zhǎng)時(shí)間，因此要求刀庫(kù)的運(yùn)動(dòng)速度不高。 刀庫(kù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)多數(shù)采用液壓馬達(dá)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于本刀庫(kù)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且所需轉(zhuǎn)速小，所以決定采用直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。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(wú)級(jí)調(diào)速。由參考資料查選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為90SZ03的SZ系列電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)， kw。鏈?zhǔn)降稁?kù)由于不易在鏈條上裝定位元件，通常實(shí)在傳遞運(yùn)動(dòng)的其他環(huán)節(jié)上設(shè)置定位元件。本次設(shè)計(jì)采用托架定位。如圖所示：刀庫(kù)為鏈?zhǔn)降稁?kù)，分別是由一個(gè)導(dǎo)向輪，調(diào)節(jié)輪，驅(qū)動(dòng)輪組成，電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪
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