【正文】 較 復雜。 由于 XK713 立式數(shù)控銑床是一種使用范圍較廣的機床，且其可加工零件的精度要求也較高，比較上章介紹的幾種換刀形式，決定選用帶刀庫的自動換刀形式。因此，為了滿足該機床的實際加工能力與生產(chǎn)情況，在設計其自動換刀裝置時，應該根據(jù)最大的刀具直 徑來設計，即設計的換刀裝置能交換 ? 250mm的刀具。由 XK713 立式數(shù)控銑床推薦使用的最大切海軍工程大學畢業(yè)設計（論文） 11 削范圍可知，當銑切鋼時，銑刀直徑為 ? 100 mm。 海軍工程大學畢業(yè)設計（論文） 10 7)半自動的裝卸刀機構 ,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。 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。范圍內(nèi)調(diào)整成傾斜位置。主軸的軸向位置可調(diào)整，連同套筒一起作軸向伸出。 垂向電機是帶制動器的，當斷電時，垂向剎緊，以防止升降臺因自重而下滑。伺服電機及其相應的速度控制單元和用于位置檢測的脈沖編碼器等均受控于數(shù)控系統(tǒng)；以完成各種進給運動。 2)進給系統(tǒng) X、 Y、 Z三個座標的進給，都是由交流伺 服電機驅(qū)動的。 該機床適用于機械制造的各種類部門，也適用于軍工部門。 機床配有全封閉防護罩及刀具自動冷卻系統(tǒng)。 主軸松拉刀機構采用臺灣打刀缸、具有響應快、力量大、穩(wěn)定性好等特點。 主軸采用臺灣森力瑪 YPNC 系列主軸變頻專用電機配用國外進口變頻器經(jīng)過兩檔齒輪機械變速以實現(xiàn)機床主軸的無級調(diào)速。機床剛性很高、加工精度好，可以自動連續(xù)完成對零件的銑、鉆、鏜、擴、鉸等多種工序加工，適用于中等批量生產(chǎn)的各種平面、階梯面、溝槽、圓弧面、螺旋槽、齒輪、齒條、花鍵、孔等各種形狀零件的加工。自動換刀裝置作為一套獨立的、完整的機床部件，設計依據(jù)是該機床的型式、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。主要技術參數(shù)為： 1）刀庫容量： 46 2）選刀方式：順序選刀 3）重復精度： ? 5 XK713 數(shù)控立式床身銑床主要由床身、升降臺、工作臺、立銑頭、 主傳動、主變速、拉刀機構、液壓系統(tǒng)、自動潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、吊掛、電柜等部分組成。 5）換刀安全可靠。 3）足夠的刀具儲存量。 自動換刀裝置應當滿足的基本要求 1）刀具換刀時間短。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。 刀庫的類型按刀庫的結構形式可分為：圓盤式刀庫、鏈式刀庫、箱型式刀庫 箱型和線型；按設置部位的不同，刀庫可以分為：頂置式、側(cè)置式、懸掛式和落地式等多種類型；按交換刀具還是交換主軸，刀庫可分為：普通刀庫 (簡海軍工程大學畢業(yè)設計（論文） 7 稱刀庫 )和主軸箱刀庫。另外，刀庫可以存放數(shù)量較多的刀具，可進行復雜零件的多工序加工，可明顯提高數(shù)控機床 的適應性和加工效率。目前這種換刀方法在數(shù)控機床上的應用最為廣泛。因此轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀通常只適用于工序較少，精度要求不太高的數(shù)控機床，如數(shù)控銑床。各個主軸頭上預先裝有各工序加工所需要的旋轉(zhuǎn)刀具，當收到換刀指令時 ,各主軸頭依次地轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主運動使相應的主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運動脫開。 2)更換主軸頭換刀形式 在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機床中，更換主軸頭換刀是一種簡單的換刀方式?；剞D(zhuǎn)刀架在結構上必須有良好的強度和剛性，以及合理的定位結構，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。根據(jù)不同加工對象，可以設計成四方和六角刀架或其他等多種形式。 各類數(shù)控機床的自 動換刀裝置的結構取決于機床的型式、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。可減輕勞動強度，減少換刀時間，既提高了機床的自動化程度，又提高了勞動生產(chǎn)率。自動換裝置的功能，對整機的加工效率有很大的影響。在這類數(shù)控機床上，自動換刀裝置（ ATC）是必不可少的。自動換刀（ Automatic Tool Change 簡稱 ATC）系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和換刀裝置組成。數(shù)控機床為了能在工件一次裝夾中 完成多個工步，以縮減輔助時間和減少多次安裝工件引起的誤差，通常帶有自動換刀系統(tǒng)。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。如刀具長度補償功能、靠模加工功能、自動變換工作臺功能、自適應功能、數(shù)控采集功能等。如點位控制功能、刀具半徑自動補償功能、鏡象加工功能、 固定循環(huán)功能等。 數(shù)控銑床的主要功能及加工對象 數(shù)控銑床的功能 數(shù)控銑床的功能分為一般功能和特殊功能。若要加工曲線變斜角工件，是要求實現(xiàn)五坐標聯(lián)動。數(shù)控銑床要控制的坐標數(shù)最少是 3 坐標中任意兩坐標聯(lián)動。此外，多坐標數(shù)控銑床的主軸可以繞 X、 Y或海軍工程大學畢業(yè)設計（論文） 4 Z軸作數(shù)控擺動，擴大了主軸自身的運動范圍，但是主軸結構更加復雜。有的采用變頻器調(diào)整，將轉(zhuǎn)速分為幾檔，編程時可任選一檔，在運轉(zhuǎn) 中可通過控制面板上的旋鈕，在本檔范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；有的則不分檔 ,編程時可在整個范圍內(nèi)無級調(diào)速。不同的機床其變速功能與范圍也不同。因此，其加工性能非常優(yōu)越。當立、臥兩用數(shù)控銑床增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，就可以實現(xiàn)對工件的“五面加工”。 立、臥式兩用數(shù)控銑床 這類銑床目前正在逐漸增多，它的主軸方向可以更換，能達到在一臺機床上既可以進行立式加工，又可以進行臥式加工，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工的對象和余地更大，給用戶帶來了很多方便，特別是當生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立臥兩種方式加工時，用戶只需買一臺這樣的機床就行了?？梢允∪ピS多專用夾具或?qū)：＼姽こ檀髮W畢業(yè)設計（論文） 3 用 角度成型銑刀。 臥式數(shù)控銑床 與通用臥式銑床相同，其主軸級平行于水平面。但隨之而來的是機床的結構更復雜，對數(shù)控系統(tǒng)的要求更高，編程的難度更大，設備的價格也更高。此外，還有機床主軸可以繞 X、 Y、 Z 坐標軸中其中一個或兩個軸作數(shù)控擺角運動的 4 坐標和 5 坐標立式數(shù)控銑床。 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)。 海軍工程大學畢業(yè)設計（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，應用范圍也最為廣泛。 隨著微電子技術、計算機技術和軟件技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編 程。 數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構和機床主體組成。 隨著數(shù)控技術的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。t have adjust knife in to process a batch quantity to pare greatly,the work piece the species quantity less of medium,small scaled the auto change the knife know the number controls miller to use 4 make the knife plete most milling and can pare to this capacity is 6 knife databases of knifes, almost the nonentity process to need to make use of the circumstance that the knife have again in the process, so the knife have of the choice method assurance for in proper order choice the knife have. Two hands are mutual perpendicular of the advantage of the turnover type single arm hands machine hand change the knife action credibility, changing good time short, the weakness is the haft accuracy to have high request, structure plications, the linking machine adjust of the related accuracy have high request, the machine hand leaves to process area speaking, this kind of machine hand useds for the knife database knife the stalk line and the tool machine principal axis stalk line perpendicular, the knife database has a form to change the knife device automatically toward the access knife for the path, therefore can adopt this kind of machine hand form in the XK713 number control the sign bed type miller the auto change the knife the device. KEYWORDS: numerical control milling machines ； Automatic tool changer ； Tool storage ； tool changingmanipulator 海軍工程大學畢業(yè)設計（論文） 1 XK713 數(shù)控立式升降臺銑床自動換刀裝置 第一章 緒論 數(shù)控機床知識 數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息 (程序指令 )，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。t in order have to pack in the knife database, will produce serious 39。t need the knife to identify device, driving a control also more simple, work the knife database in each knife have in the different work preface and can39。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。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。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。順序選刀是在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫的刀套中，順序不能有差錯。但刀庫中每一把刀具在不同工序中不能重復使用，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。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刀座內(nèi)。存放刀具的刀庫具有較大的容量，其容量為六把刀具 ,采用盤形結構 ,安裝在機床的左側(cè)立柱上。首先把加工過程中需要使用的全部刀具安裝在標準的刀柄上，在機床外進行尺 寸預調(diào)后，按一定的方式裝入刀庫。