【正文】 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [14]盧小平，數(shù)控機(jī)床加工與編程，成都：電子科技大學(xué)出版社， 1997 [15]李佳，數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用。 設(shè)計完成以后，接下來的主要任務(wù)就 是準(zhǔn)備答辯。我基本 上按照我初定的三階段計劃認(rèn)真做我的畢業(yè)設(shè)計的。 3．綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識和技能提高獨(dú)立分析問題和解決實(shí)際問題的能力。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計是完成教學(xué)計劃達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)；是教海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 學(xué)計劃中綜合性最強(qiáng)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它 在培養(yǎng)和提高我們綜合運(yùn)用專業(yè)知識分析和解決實(shí)際問題的能力，并進(jìn)行工程技術(shù)人員所必須具備的基本素質(zhì)的訓(xùn)練等方面具有很重要的意義。 2)機(jī)械手控制部份 機(jī)械手自動換刀時，在換上新刀前，首先進(jìn)行的是拔刀動作，然是 180176。電磁閥上貼有磁號碼（如 YV YV YV3），便于用戶進(jìn)行檢測與維修。 ? N02 G28 Z0 T02 Z 軸回零，選 T02號刀； N03 M06 換上 T02 號刀 ? 缺點(diǎn)：選刀時間大于回零時間時，需要占機(jī)選刀。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 4)換刀指令 M06 必須在用新刀具進(jìn)行切削加工的程序段之前，而下一個選刀指令 T常緊跟在這次換刀指令之后。 2)當(dāng)初裝上換刀機(jī)械手后，必須進(jìn)行調(diào)試：用手動操縱主式調(diào)整換刀機(jī)械手相對于主軸的位置，使用調(diào)整心棒，有誤差時可調(diào)整機(jī)械手行程、刀庫位置、機(jī)械手支座、修正主軸坐標(biāo)原點(diǎn)等。這種使主軸端在定位鍵停在固定位置的技術(shù)要求稱為主軸準(zhǔn)停。初取齒數(shù) z=30 3)下表為齒輪幾何尺寸設(shè)計的 基本參數(shù)： 名稱 代號 計算公式 模數(shù) m 壓力角 ? 20o 分度圓直徑 d D=mz=?30=45 齒頂高 ah aah h 1 1. 5 1. 5m?? ? ? ? 齒根高 fh fah ( h ) (1 0 . 2 5 ) 1 . 5 1 . 8 7 5cm??? ? ? ? ? ? 齒全高 h afh h h 1 . 5 1 . 8 7 5 3 . 3 7 5? ? ? ? ? 齒頂圓直徑 ad ad ( z 2 ) ( 3 0 2 1 ) 1 .5 4 8ahm?? ? ? ? ? ? ? 齒根圓直徑 fd fad ( 2 h 2 ) 4 1 .2 5z c m??? ? ? ? 齒距 p ??? 齒厚 s / 2 ??? 頂隙 c 0 .2 5 1 .5 0 .3 7 5c c m?? ? ? ? 4)齒條的基本尺寸，按外齒輪幾何尺寸的計算公式進(jìn)行計算。交換刀具位置， 6)將更換后的刀具裝入主軸和刀庫 7)分別夾緊主軸和刀庫上的刀具 8)機(jī)械手松開主軸和刀庫上的刀具 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 9)當(dāng)機(jī)械手松開具后，限位開關(guān)發(fā)出“換刀完畢”的信號，主軸自由，可以開始加工或其他程序動作。即主軸停止回轉(zhuǎn)并準(zhǔn)確停止在一個固定不變的角度方位上，保證主軸端面的鍵也在一個固定的方位，使刀柄上的鍵槽能恰好對正端面鍵。在活動爪中有兩個銷子 11，當(dāng)夾緊刀具時，插入刀柄凸緣的孔內(nèi)，確保安全、可靠。的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。角，安裝在殼體 3上， 5為手臂托，可由液壓缸帶動（圖中未標(biāo)出），機(jī)械手有伸縮、回轉(zhuǎn)、抓刀、松刀等動作。機(jī)械手由機(jī)械手臂與 45176。 這種機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)是換刀動作可靠，換好時間短，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。 1)兩手呈 180176。由XK713 立式數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特性決定難以實(shí)現(xiàn)由刀庫與機(jī)床主軸的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)刀具交換，故采用機(jī)械手交換刀具的方式。刀具的交換方式通常分為兩種 : 一種是采用機(jī)械手交換刀具 , 另一種是由刀庫與機(jī)床主軸的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)刀具交換即無機(jī)械手交換刀具。 在以上確定刀庫容量時已經(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。當(dāng)某把刀具（或刀座）的代碼與數(shù)控指令相符合時，該把刀具被選中，刀庫將刀具送到換到位置，等待機(jī)械手來抓取。適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型自動換刀裝置。但刀庫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)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。在刀庫中選擇刀具通常采用兩種方式。但此機(jī)構(gòu)定位精度不夠高，為提高其定位精度可采用帶制動器的交流伺服電機(jī)，從而可保證較高的定位精度。現(xiàn)在由于設(shè)計的刀庫容量為 6 把刀具，可初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 (主要是指直接驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩 )為 T0=8N m（《袖珍機(jī)械師設(shè)計手冊》 P10781079）。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩及選定電機(jī) 刀庫回轉(zhuǎn)運(yùn)動多數(shù)采用 液壓馬達(dá)、直流電動機(jī)驅(qū)動，并沒有降速傳動裝置。因此，對 XK713 立式數(shù)控銑床，從使用海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 和經(jīng)濟(jì)效率角度來看，容量為 6 的刀庫就可滿足要求了。 刀庫儲存量過大，導(dǎo)致刀庫的結(jié)構(gòu)龐大而復(fù)雜 ,影響機(jī)床總體布局；儲存量過小，則不能滿足復(fù)雜零件的加工要求。由于帶自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床主要是在多品種、單件小批生產(chǎn)時使用，因而應(yīng)根據(jù)廣泛的工藝統(tǒng)計，依大多數(shù)工件加工時需要的刀具數(shù)來確定刀庫容量。因?yàn)?XK713 立式數(shù)控銑床外形及其他性能參數(shù)等 均與THK6363 型自動換刀數(shù)控鏜銑床相似，所以本機(jī)床的自動換刀裝置的設(shè)計將仿效 THK6363 型自動換刀數(shù)控鏜銑床換刀裝置，設(shè)計成由由盤式刀庫和回轉(zhuǎn)式雙海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 臂機(jī)械手組成。首先把加工過程中需要使用的全部刀具安裝在標(biāo)準(zhǔn)的刀柄上，在機(jī)床外進(jìn)行尺寸預(yù)調(diào)后，按一定的方式裝入刀庫。 確定其自動換刀裝置的形式 數(shù)控機(jī)床的自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，選擇何種形式，主要取決于機(jī)床的種類、工藝范圍以及刀具的種類和數(shù)量等。 其主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 表一 機(jī)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(shí)際的生產(chǎn)加工中，常盡量選用直徑較大的銑刀，因?yàn)榇笾睆姐姷秳傂院?，耐用度高? 4)刀柄采用標(biāo)準(zhǔn) XT50 形式，可與萬能銑床刀柄通用。 3)銑頭上的立式主軸，有符合國際標(biāo)準(zhǔn)的 (ISO) 錐孔，可安裝標(biāo)準(zhǔn)的銑刀或銑夾頭。電機(jī)通過同步齒形帶驅(qū)動滾珠絲杠，從而使部件沿導(dǎo)軌移動。 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(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 SIEMENS，三菱 MISTUEBISH 等數(shù)控系統(tǒng)。變速操縱機(jī)構(gòu)采用間歇齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制，通過高低檔轉(zhuǎn)換手柄以實(shí)現(xiàn)手動掛擋變速。 XK713 數(shù)控立式升降臺銑床及其主要參數(shù) XK713 數(shù)控床身銑床是一種高效型、經(jīng)濟(jì)型的機(jī)床。 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第二章 總體方案的確定 依據(jù)設(shè)計任務(wù)書，我們的任務(wù)是給 XK713 立式數(shù)控銑床設(shè)計安裝合適的自動換刀裝置。 2）刀具重復(fù)定位精度高。雖然刀庫有多種形式，但數(shù)控機(jī)床上常用的主要是圓盤式和鏈?zhǔn)絻煞N。帶刀庫的自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床主軸箱和轉(zhuǎn)塔主軸頭相比較，由于主軸箱內(nèi)只有一個主軸，所以主軸部件具有足夠剛度，因而能夠滿足各種精密加工的要求。 轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點(diǎn)是省去了自動松夾、卸刀裝刀、夾緊以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜的操作，從而顯著地減少了換刀時間，提高了換 刀的可靠性，但是由于結(jié)構(gòu)上的原因和空間位置的限制，主軸部件的剛性差且主軸的數(shù)目不可能很多。如： CK7815 型數(shù)控車床采用 BA200L 刀架，其海軍工程大學(xué)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。這種裝置主要可以分為以下幾種形式： 1)回轉(zhuǎn)刀架換刀形式 數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種簡單的自動換刀裝置。由于普通的數(shù)控立式銑床加工的一般是中小零件，其大多需要幾把刀具加工（ 10 把刀具以內(nèi)，）故增加自動換刀裝置并同時自動變換主軸轉(zhuǎn)速。在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上，如果再配以刀具和自動換刀系統(tǒng)，就構(gòu)成加工中心（ Machining center 簡稱 MC）。 自動換刀裝置（ ATC）及其形式 數(shù)控機(jī)床為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率，進(jìn)一步壓縮非切削時間，現(xiàn)代的機(jī)床逐海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 步發(fā)展為在一臺機(jī)床上在一次裝中完成多工序或全部工序的加工。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?。因此，?shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)檔次，一般都比其它數(shù)控機(jī)床相應(yīng)更高一些。 控制機(jī)床運(yùn)動的坐標(biāo)特征 為了要把工件上各種復(fù)雜的形狀輪廓連續(xù)加工出來，必須控制刀具沿平面上設(shè)定的直線、圓弧或空間直線、圓弧軌跡運(yùn)動，因此，要求數(shù)控銑床的伺 服拖動系統(tǒng)能在多坐標(biāo)方向同時協(xié)調(diào)動作，并保持預(yù)定的相互關(guān)系，這就要求機(jī)床應(yīng)能實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動。有的采用變頻機(jī)組，固定幾種轉(zhuǎn)速，可自選一種編入程序，但不能在運(yùn)轉(zhuǎn)時改變。即出除了工件與轉(zhuǎn)盤貼合的定位面外，其它表面都可以在一次安裝中進(jìn)行加工。對箱體類零件或需要在一次安裝中改變工位的工件來說，選擇帶數(shù)控轉(zhuǎn)盤的臥式銑床進(jìn)行加工是非常合適的。 立式數(shù)控銑床可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤，采用自動交換臺，增加靠模裝置等來擴(kuò)大立式數(shù)控銑床的功能，加工范圍和加工對象，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。一般可進(jìn)行 3 坐標(biāo)聯(lián)動加工，但也有部分機(jī)床只能進(jìn)行 3 坐標(biāo)中的任意二個坐標(biāo)聯(lián)動加工。 未來數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來越多；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)床的自動化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個柔性制造單元，更加便于納入高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中。此外還有能自動換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。s choosing knife is before process, will process the knife that spare parts need to have to request to be one by one in order in the knife set of insert the knife database 海軍工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） III according to the craft, the sequence can39。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控銑床；自動換刀裝置；刀庫；換刀機(jī)械手 海軍工程大學(xué)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 o