数控机床的自动换刀装置设计 毕业设计

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1、毕业设计论文论文题目：数控机床的自动换刀装置设计作者姓名指导教师所在院系甘肃有色冶金职业技术学院专业班级矿山机电1201班44摘要90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，高速加工中心作为新时代数控机床的代表，已在机床领域广泛使用。加工中心是一种备有刀库并能自动换刀对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求发展起来的，它综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、气动技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通讯诊断、刀具和应用编程技术为一身的高科技产品。而刀库是一台加工中心关键的、必不可少的组成部分，刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具

2、，并按程序T指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。刀库的储存量一般在8～64把范围内，多的可达100～200把。加工中心刀库的形式很多，结构也各不相同，最常用的有圆盘式刀库、链式刀库和格子盒式刀库。盘形刀库为最常用的一种形式，每一刀座均可存放一把刀具。盘形刀库的储存量一般为15～40把。盘形刀库的种类甚多，刀库的刀具轴线可以按不同的方向配置。单盘式刀库的结构简单，取刀也较方便，因此应用最为广泛。本设计的题目是数控机床的自动换刀装置设计。以加工中心为对象，通过分析加工中心的整体结构和自动换刀系统的特点、应用条件、44设计要求等，并结合在数控机床上

3、对刀库和换刀机械手的需要，能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。设计的刀库为盘式刀库，驱动装置采用电机液压驱动；设计的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，手指采用弹簧销压紧式，驱动装置采用液压双作用缸。结合工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活的完成换刀程序，节省了时间、提高了效率、安全可靠。关键词：加工中心，盘形刀库，数控、、、44目录1概述81.1数控机床发展现状81.1.1国际数控机床的发展状况81.1.2国内控机床的发展状况91.1.3数控机床技术的发展趋势111.2加工中心121.2.1加工中心的组成121.2.2加工中心的特点131.2.3加工中心的分类1

4、51.2.4加工中心的发展方向172加工中心自动换刀系统方案确定192.1加工中心自动换刀系统概述192.2自动换刀系统方案确定192.2.1刀库方案的确定192.2.2换刀机械手方案的确定233刀库的设计283.1刀库容量的确定283.2刀库的转位283.3刀库的夹刀机构304换刀机械手的设计314.1机械手的各种运动的分析31444.1.1手臂的伸缩运动314.1.2手爪的开合运动324.1.3回转运动334.1.4直线运动334.2设计计算344.2.1手爪夹紧力的计算344.2.2齿轮的设计344.2.3轴的设计375运动仿真416结论44参考文献45致谢46441

5、概述数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、智能化和集成化的基础。数控机床工业在国民经济中占有重要的地位，是衡量一个国家工业现代化水平和综合国力的重要标志。机床是发展机械制造业乃至整个工业必不可少的复杂生产工具，既是生产要素，又是重要的商品。而数控机床是机电一体化现代机床，对复杂件、难削件的加工起到重要作用，又特别适合于中小批多品种柔性生产。在大批大量生产自动化实现之后，必须要努力发展中小批多品种柔性生产自动化，以适应社会产品多样化的需求。　　数控机床的发展在很大程度上取决于数控系统的性能和水平，而数控系统的发展及其技术基础离不开微电子技术和计算机

6、技术。随着计算机及其软硬件技术的飞速发展，数控系统的硬件平台趋于一致化，而控制系统软件的竞争日益加剧。1.1数控机床发展现状1.1.1国际数控机床的发展状况随着商品市场的国际化，各国数控机床市场的联系越来越紧密，相互之间的影响也越来越大。下面列举德国、日本、和韩国等三个国家的数控机床发展状况，从中可一窥国际数控机床的发展状况。德国：创历史新高2006年，德国机床业界的生产与服务总值高达108亿欧元，增长4%。在出口方面，截至2006年，德国机床制造业已连续4年取得上好成绩，仅2006年前9月的出口增幅便高达13%。来自中国市场的需求超过了美国市场，再度成为德国机床出口的最大

7、海外市场。与此同时，德国对韩国与印度的机床出口也有出色表现。这标志着亚洲市场的繁荣及其各个行业工业标准的提高。日本用户也在增加对德国机床与技术的订购，2006年日本首次跃居德国15大出口市场之一。44进口方面，亚洲的机床生产企业正不断提升技术标准，着力强化其在德国市场中的地位。2006年前3个季度，德国的机床进口增长率高达15%，主要增量来自中国、韩国、中国台湾与日本。2007年该国机床生产与服务总值还将继续攀升，达115亿欧元。如此一来，德国机床制造业将取得历史以来的最好成绩，并有望打破行业在2001年所创下的最