【正文】 馬達(dá)。 刀庫的驅(qū)動及定位 刀庫的旋轉(zhuǎn)可分為電氣驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種方式。這種編碼方式的優(yōu)點是刀柄不會因尾部有編碼環(huán)而增加長度﹔缺點是刀具必須對號入座，換刀時間長。這種編碼現(xiàn)已獲廣泛應(yīng)用。由于每把刀具都有自己確定的代碼，無論將刀具放入刀庫的哪個刀座中都不會影響正確選刀。刀具編碼：在每一把刀具的尾部都用編碼環(huán)編上自己的號碼。每把刀具都可被多次重復(fù)使用。加工時根據(jù)程序?qū)ふ宜枰牡毒?。與順序選擇方式相比較，刀座編碼方式最突出的優(yōu)點是刀具可以在加工過程中多次使用。然后根據(jù)刀座的編碼選取刀具。 固定地址選擇方式：這是一種對號入座的方式，又稱為刀座編碼方式。采用這種選刀方式不需要識刀器，刀庫結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動裝置都非常簡單，每次換刀時控制刀庫轉(zhuǎn)位一次即可。 順序選擇方式： 將在加工中心上加工某一零件所需的全部刀具按工序先后依次插入刀庫中。它一方面將前機(jī)械手從主軸上拔出的舊刀運回刀庫旁，以便后機(jī)械手將該舊刀拔出并插回刀庫；另一方面則將后機(jī)械手從刀庫中拔出的新刀運到主軸旁，以便前機(jī)械手將該新刀拔出并插入主軸。 運刀裝置 當(dāng)?shù)稁烊萘枯^大、布置得離機(jī)床較遠(yuǎn)時，就需要安排兩只機(jī)械手來完成新舊刀的交換動作，一只靠近刀庫，稱為后機(jī)械手，完成拔新刀、插舊刀的動作；一只靠近主軸，稱為前機(jī)械手，完成拔舊刀、插新刀的動作。新、舊刀交換）；插刀（同時將新刀插入主軸，舊刀插入刀庫，然后主軸夾緊刀具）﹔縮回（手臂縮回到原始位置）。雙臂機(jī)械手中最常用的幾種結(jié)構(gòu)有：鉤手；抱手；伸縮手；叉手。采用機(jī)械手換刀：機(jī)械手刀具交換裝置，有單臂單手式機(jī)械手、回轉(zhuǎn)式單臂雙機(jī)械手、雙臂機(jī)械手、多手式機(jī)械手。在這類裝置中，刀庫一般為格子式，裝在工作臺上。換刀機(jī)械手種類繁多，可以說每個廠家噢都可以推出自己的機(jī)械手，基本上換刀裝置按交換方式又分為兩類。因此從使用角度來看，刀庫的存儲量一般為20~40把較為合適，多的可達(dá)60把刀，超過60把刀的很少。根據(jù)對車床、銑床和鉆床的所需刀具的數(shù)的統(tǒng)計表明，在加工過程中經(jīng)常使用的刀具數(shù)目并不很多，對于鉆削加工，用14把不同的規(guī)格的刀具就可以完成約80%的加工，即使要求完成90%的工件加工，用20把刀具也就足夠了。 ⑥直線式刀庫。④ 鏈?zhǔn)降稁臁?②轉(zhuǎn)塔式刀庫，又分傾斜式和水平式。它是刀具自動交換系統(tǒng)中的重要組成部分，具有接受刀具傳送裝置送來的刀具和將刀具給予刀具傳送裝置的功能。刀具自動交換系統(tǒng)由刀庫、刀具交換裝置、刀具傳送裝置、刀具編碼裝置、識刀器等五個部分組成。刀具自動交換裝置應(yīng)能滿足以下幾個方面的要求： ①換刀時間短； ②刀具重復(fù)定位精度高； ③識刀、選刀可靠，換刀動作簡單；④ 刀庫容量合理，占地面積小，并能與主機(jī)配合，使機(jī)床外觀完整； ⑤刀具裝卸、調(diào)整、維護(hù)方便。加工中心一般都具有刀具自動交換功能，零件裝夾后便能一次完成鉆、鏜、銑、攻絲等多種工序加工。在單功能數(shù)控機(jī)床的整個加工過程中，真正用于切削的時間只占30％左右，其余的大部分時間都花費在安裝、調(diào)整刀具、搬運、裝卸零件和檢查加工精度等輔助工作上。為了進(jìn)一步發(fā)揮這些優(yōu)點，數(shù)控機(jī)床遂向“工序集中”，即一臺數(shù)控機(jī)床在一次裝夾零件后能完成多任務(wù)序加工的數(shù)控機(jī)床（即加工中心）方面發(fā)展。數(shù)控機(jī)床實現(xiàn)了中、小批量加工自動化，改善了勞動條件。加工中心是目前數(shù)控機(jī)床中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的數(shù)控機(jī)床。它通過刀具的自動交換，可以一次裝夾完成多道工序的加工，實現(xiàn)了工序的集中和工藝的復(fù)合，從而縮短了輔助加工時間，提高了機(jī)床的效率，減少了零件安裝、定位次數(shù)，提高了加工精度。但第五代數(shù)控系統(tǒng)以及以前各代都是一種專用封閉的系統(tǒng)，而第六代——開放式數(shù)控系統(tǒng)將代表著數(shù)控系統(tǒng)的未來發(fā)展方向，將在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。經(jīng)過十多年的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)從性能到可靠性都得到了根本性的提高。第一個階段叫做NC階段，經(jīng)歷了電子管、晶體管、和小規(guī)模集成電路三代。這次設(shè)計的換刀機(jī)械手的主要任務(wù)是，完全模擬人手的換刀動作，給機(jī)床主軸提供相對轉(zhuǎn)動實現(xiàn)夾緊、放松刀具的動作。所以設(shè)計生產(chǎn)使用數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工中心一類的較為高級的機(jī)加設(shè)備是迫在眉睫的。由于通用機(jī)械手改變工作程序較方便，特別適用于多品種、小批量的生產(chǎn)。雖然其有著通用機(jī)械手無法比擬的批量大，對某些設(shè)備（或者機(jī)加零件）的加工精確性高的優(yōu)點，但就目前來看，專用機(jī)械手存在著適應(yīng)性不強(qiáng)的弊端。我國目前研制的工業(yè)機(jī)械手大多還是專用機(jī)械手。機(jī)械手已被廣泛用于航空、航天以及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，并取得較好的效果。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率；可以減輕勞動強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。 Processing Center。加工中心的自動換刀系統(tǒng),通常是由刀庫和機(jī)械手組成,它是加工中心的象征,又是加工中心成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這就把加工中心和自動換刀數(shù)控車床和車削中心區(qū)別開來。立式加工中心機(jī)械手的設(shè)計目錄摘要………………………………………………………………………1關(guān)鍵詞……………………………………………………………………11前言……………………………………………………………………12換刀機(jī)械手的相關(guān)介紹………………………………………………2………………………………………………2……………………………………………3…………………………………………………3………………………………………………………………3……………………………………………………4…………………………………………………………4……………………………………………………5…………………………………………………5…………………………………………………6 ATC裝置分類………………………………………………………6 ATC裝置換刀速度比較……………………………………………73換刀機(jī)械手的總體方案設(shè)計…………………………………………8……………………………………………………………8……………………………………………………9…………………………………9…………………………………………………9………………………………………………10…………………………………11………………………………11……………………………………………………11………………………………………11…………………………………………………11…………………………………………………124總體結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………14………………………………………………………14…………………………………………………15……………………………………………………16……………………………………………………16…………………………………16………………………………………………………16………………………………………………185運動及其動力計算…………………………………………………………20……………………………………………………20………………………………………………………21…………………………………………………21……………………………………………………22…………………………………………………23……………………………………………………23……………………………………………24…………………………………………………286換刀過程………………………………………………………………317結(jié)論……………………………………………………………………35參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………35致謝………………………………………………………………………36附錄………………………………………………………………………36立式加工中心機(jī)械手的設(shè)計摘 要：加工中心是指在一次裝卡中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數(shù)控機(jī)床。更為明確的說法是：加工中心就是自動換刀數(shù)控鏜銑床。加工中心區(qū)別于別的數(shù)控鏜銑床的主要特點就在于它具有根據(jù)工藝要求自動更換所需刀具的功能。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；加工中心；自動換刀The Design of Vertical Machining Center Manipulator Abstract: Machining Center is installed in a card, to achieve automatic milling, drilling, boring, Reaming, Tapping and other processes of CNC machine tools. A more explicit statement of Machining Center is the automatic tool change CNC milling machines. This brings the processing center and automatic tool change CNC lathe and turning centers to distinguish.Machining Center is different from other CNC milling machines to the main features is that it has under the technological requirements for automatic tool change function. Automatic Tool Change (ATC) function.Machining Center, ATC system is usually a knife and the position manipulator, it is a symbol of the processing center. Machining Center is the key to success. Keywords: Robot。 Automatic Tool Changer1 前言隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動化程度的迅速提高，實現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進(jìn)行加工、裝配等作業(yè)的自動化，已越來越引起人們的重視。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處