【正文】 現(xiàn)多工序加工的機(jī)床步入了機(jī)床發(fā)展的黃金時(shí)代。T公司研制出帶ATC的加工中心。1956年，日本富士通研究成功數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床，美國(guó)IBM公司同期研制成功了“APT”的加工中心。中過(guò)加入WTO后，正式參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而艱巨的任務(wù)。 國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床工業(yè)高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精度、自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于數(shù)控加工中心的刀庫(kù)容量、換刀可靠性及換刀速度直接影響到加工中心的效率，而自動(dòng)換刀就是進(jìn)一步壓縮非切削時(shí)間，提高成產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件。驅(qū)動(dòng)裝置則是使刀庫(kù)和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)其功能的裝置，一般由步進(jìn)電機(jī)或液壓（或氣液機(jī)構(gòu)）或凸輪機(jī)構(gòu)組成。完成此功能的機(jī)械包括送刀臂、擺刀站和換刀臂，總稱為機(jī)械手。刀庫(kù)的功能是儲(chǔ)存刀具并把下一把即將要用的道具準(zhǔn)確地送到換刀位置，供換刀機(jī)械手完成新舊刀具的交換。自動(dòng)換刀系統(tǒng)一般由刀庫(kù)、機(jī)械手合驅(qū)動(dòng)裝置組成。s key to lie in the manipulator and the main axle trades the knife automatically. This topic is aims at the JCS013 numerical control boring milling machine to trade the knife manipulator, in analyzes its constituent, in the principle of work foundation to use the modern machine design theory to make the improvement, changes the battery solution mix actuation the original pure hydraulic pressure actuation. Raised the efficiency. The match grasps the active finger uses the CATIA software39。關(guān)鍵字 換刀機(jī)械手 JCS013數(shù)控鏜銑床 機(jī)械手 自動(dòng)換刀 Abstract With the development of NC,the automatic tool changer system is more and more important in the modern advanced manufacture,because the ATC can shorten the cycle time of product manufacturing,improve the precision of product latest requirements of machine tool user prise of diversification of control object,plexity of process,flexible of application and high function of tool magazine is that stores the tool and moves the tool which will be used in the next manufacturing process to the right changeover position and robot will finish the change over tool.This article drilled the milling machine to the JCS013 numerical control to trade the knife manipulator39。提高了工作效率和可靠性。帶刀庫(kù)的數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵在于機(jī)械手與主軸的自動(dòng)換刀。對(duì)一些主要零部件進(jìn)行了選擇計(jì)算。加工中心帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置，可以實(shí)現(xiàn)按照預(yù)定程序?qū)ぜM(jìn)行多工序加工。 題 目： 數(shù)控鏜銑床換刀機(jī)械手設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：高源 系 別：機(jī)電系 專業(yè)年級(jí)：11維修 指導(dǎo)教師：周文斌老師 齊曉霞老師 2013年 12月 6日46 / 52 目錄第一章 緒論 1第一節(jié) 國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 1第二章 JCS013 數(shù)控鏜銑床換刀機(jī)械手設(shè)計(jì) 5第一節(jié) 設(shè)計(jì)目的 5第二節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 5第三節(jié) 換刀裝置的組成 5第四節(jié) JCS013數(shù)控鏜銑床機(jī)械手參數(shù) 8第五節(jié)JCS013數(shù)控鏜銑床機(jī)械手的組成 11第三章 升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 15第一節(jié) 升降電機(jī)的選擇 15第二節(jié) 電機(jī)調(diào)速 18第四章 滾珠絲杠副 27第一節(jié) 工作原理及特點(diǎn) 27第二節(jié) 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 29第五章 控制系統(tǒng) 37第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng) 37第二節(jié) 液壓控制系統(tǒng) 38第六章 CATIA 分析報(bào)告 43第一節(jié) 活動(dòng)手指受力分析 43結(jié) 論 49致 謝 51參 考 文 獻(xiàn) 53摘要[摘要]數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用，大大降低了零件的加工輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。隨著數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用，機(jī)械加工的自動(dòng)化程度大大提高，數(shù)控機(jī)床發(fā)展成了當(dāng)今普遍應(yīng)用的一種更新、更先進(jìn)的制造設(shè)備。本文對(duì)JCS013數(shù)控鏜銑床換刀機(jī)械手的各個(gè)組成部分、工作原理、坐標(biāo)形式、驅(qū)動(dòng)方式等進(jìn)行了討論。換刀機(jī)械手應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、定位精確、體積小以及控制方便靈活等要求。本課題就是針對(duì)JCS013數(shù)控鏜銑床換刀機(jī)械手，在分析其組成部分、工作原理的基礎(chǔ)上使用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論進(jìn)行改進(jìn)，把原來(lái)純液壓驅(qū)動(dòng)改為電液混合驅(qū)動(dòng)。對(duì)機(jī)械手的活動(dòng)手指使用CATIA軟件進(jìn)行有限元分析模，分析得出在實(shí)際靜力作用下的應(yīng)力情況和變形情況，得出了相應(yīng)的分析報(bào)告。s each constituent, the principle of work, the coordinate form, the drive type and so on to carry on the discussion. Has carried on the analysis putation to some main spare parts. trades the knife manipulator to trade the knife time to be short satisfiedly, the movement steady reliable, the localization is precise, the volume is small as well as control convenience nimble and so on requests. Has the knife storehouse numericallycontrolled machine tool39。s finite element analysis module to analyze under the static function stress situation and the distortion situation. Has obtained the corresponding analysis report.Keywords ATC JCS013 NC Tool Changer manipulator第一章 緒論第一節(jié) 國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)的加工中心在現(xiàn)代制造業(yè)種起著越來(lái)越重要的作用，它能縮短產(chǎn)品的制造周期，提高產(chǎn)品的加工精度，適合柔性加工。刀庫(kù)的容量可大可小，其裝刀數(shù)載20至180把之間。當(dāng)?shù)稁?kù)容量大時(shí)，常遠(yuǎn)離主軸配置且移動(dòng)不易，這就需要在主軸和刀庫(kù)之間配置換刀機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行換刀動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，它的功能是完成刀具的裝卸和在主軸頭與刀庫(kù)之間的傳遞。機(jī)械手完成刀庫(kù)里的刀與主軸上的刀的交換工作。所以數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多道加工工序，縮短輔助時(shí)間，減小多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動(dòng)換刀裝置。長(zhǎng)期以來(lái)，歐、美、亞在國(guó)際市場(chǎng)上相互展開激烈競(jìng)爭(zhēng)，已形成一條無(wú)形戰(zhàn)線，特別是隨著電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步、數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國(guó)機(jī)床制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)、爭(zhēng)奪用戶、擴(kuò)大市場(chǎng)的焦點(diǎn)。自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面，都是有飛速發(fā)展。1958年美國(guó)Kamp。1967年出現(xiàn)了FMS，1978年以后，加工中心迅速發(fā)展，帶有ATC裝置。中國(guó)1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來(lái)，發(fā)展過(guò)程大致可分為兩大階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從美、日、德等引進(jìn)數(shù)控先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。高精度化：精密化石為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床的加工精度的要求也越來(lái)越高。 復(fù)合化數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化得發(fā)展，以其復(fù)合加工實(shí)現(xiàn)了一次裝夾后完成各種復(fù)雜零件的全部加工，從而減少了不床造價(jià)值的輔助時(shí)間，提高了機(jī)床的效率和加工精度，降低了生產(chǎn)制造成本，提高了生產(chǎn)的柔性。 智能化智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中各方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量的智能化：如自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成等；為提高驅(qū)動(dòng)性能的智能化，如：前饋控制、