立式铣床加工中心换刀机械手

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1、立式铣床加工中心换刀机械手设计摘要:在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品的质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。机械手的技术水平和应用程度在一定程度上面反映了一个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取教再现的方式。本文主要是注重对铣床加工中心的自动换刀机械手进行设计。主要的功用就是根据零件加工需求的不同，来更换刀具对零件进行精细加工。机械手代替人工

2、换刀不仅提高了生产效率和降低了生产成本，还避免了人身事故。关键词：换刀机械手铣床加工中心DesignofManipulatorofMillingVerticalMachineCenterAbstract:Nowadays,inthegreatscaleofmanufacturingindustries,enterprisespaymoreattentiontotheleveloftheautomationinordertoimprovetheproductionefficiencyandthep

3、roductquality.Andthemanipulatorsaregraduallyrecognizedbyenterprisesastheimportantpartsoftheautomaticproductionline.Thetechnicallevelsandtheskilledapplicationofthemanipulatorsreflectthenationallevelsofindustrialautomationtosomedegrees.Atpresent,theman

4、ipulatorsaredevotingthemselvestothetaskslikewelding,painting,carryingandstackingwhichareverycomplicatedandtiring.Andtheirwayofworkingistoteachandtopayback.Thisunitmainlyconsidersthedesignoftheautomaticknifemanipulatorsofthemillingmachiningcenter.Itsm

5、ainfunctionistoreplacetheknifetoolsandtoprocessthebodypartsfinelyaccordingtothedifferentdemandsofthebodypartsthatneedprocessing.Manipulatorsinsteadofthemanualworknotonlyimprovetheefficiencyofproductionandreducethecostsofproduction,butalsoavoidthesecu

6、rityaccidents.KeyWords：Theknifemanipulators，TheMillingmachiningcenter1前言1.1国内外研究现状加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的。1952年，美国麻省理工学院首先实现了三坐标铣床的数控化，数控装置采用真空管电路。1955年，第一次进行了数控机床的批量制造。数控机床是电子技术、自动控制技术、机械技术的综合应用，是机械加工领域划时代的重大技术突破。数控机床利用编程软件，将简单工序集中起来，从而大大提高零件的加工效率和加工质量。

7、但在复杂零件工序高度集中时，必须频繁地更换刀具以满足不同工序的加工要求，从而限制了生产效率的提高。为了解决自动换刀问题，提高生产效率，最早出现了转塔头立式钻铣床。1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床。美国IBM公司同期也研制成功了“APT”(刀具程序控制装置)。1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。同年，美国UT公司首次把铣钻等多种工序集中于一台数控铣床中，通过自动换刀方式实现连续加工，成为世界上第一台加工中心。1967年出现了FMS(柔性制造系统)。197

8、8年以后，加工中心迅速发展，带有ATC装置可实现多种工序加工的机床，步入了机床发展的黄金时代。1983年国际标准化组织制定了数控刀具锥柄的国际标准，自动换刀系统便形成了统一的结构模式。日本三井哲夫在上世纪八十年代中期将弧面凸轮用于ATC的刀臂旋转控制，取得极佳效果。20年来此类机构长盛不衰，已成为ATC机构的主流。目前发达国家数控加工中心的自动换刀机械手主要采用弧面凸轮式换刀机械手。1.2选题研究意义在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：1.以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现