数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构设计

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1、目录1绪论11.1题目背景和意义11.2数控镗铣床概述和结构组成11.2.1数控镗铣床的结构组成21.3国内外研究情况21.4本课题研究的主要内容31.4.1本课题研究的主要内容31.4.2研究方案31.4.3研究方法32总体方案的确定………………………………………………………….72.1主要技术参数62.2自动换刀装置的设计参数62.3确定数控卧式镗铣床自动换刀装置的形式63机械手83.1机械手的组成83.1.1执行机构83.1.2驱动机构83.1.3控制系统93.1.4课题工作要求93.2机械手手部的结构的设计103.2.2夹紧力及驱动力的计算123.2.3机械手手抓夹持精度的分析计算13

2、3.2.4弹簧的设计计算133.3机械手腕部结构的设计153.3.1腕部的结构以及选择153.3.2腕部的设计计算153.3.3液压缸盖螺钉的计算173.4臂部183.4.1臂部结构形式193.4.2臂部运动的导向装置193.5机械手机身的设计计算21IV3.5.1机身的整体设计213.5.2机身回转机构的设计计算223.6自动换刀机械手的滑座伸缩和手架回转运动机构244刀具交换装置的设计264.1换刀机械手抓刀部分结构264.2机械手传动结构274.3自动换刀过程的动作顺序284.4自动换刀装置的相关技术要求294.4.1主轴准停装置294.4.2换刀机械手的安装与调试295自动换刀装置的控

3、制原理305.1刀库的控制305.2机械手的控制30结论31致谢32参考文献33毕业设计（论文）知识产权声明………………………………………….....34毕业设计（论文）独创性声明……………………………………………….35IV21绪论设计图纸和说明书联系QQ1绪论1.1题目背景和意义数控卧式镗铣床是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的多种工序的加工。数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构用于主轴和刀库间的装刀与卸刀操作。良好的结构设计能够实现刀库与机床主轴之间刀具的快速装卸，提高机床的工作效率。在车床、镗床、铣床、插、拉床、磨床、数控加工

4、中心、齿轮加工中心、切断机床、特种加工机床、组合机床、柔性制造系统等众多机械加工设备中，镗铣床加工特点：加工过程中工件不动，让刀具移动，并使刀具转动（主运动），在实践中具有“万能机床”的称号[1]。821绪论镗铣床主要是刀具在工件上加工已有预制孔的机床。通常，刀具旋转为主运动，刀具或工件的移动为进给运动。它主要是用来加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工[2]。1.2数控镗铣床概述和结构组成数控镗铣床也称“加工中心”机床，是一种新型机床，是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的点位-直线数字控制机床。工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的钻、铣

5、、镗、铰、攻丝等多种工序的加工，有立式和卧式之分。在机械零件中，箱体类零件占相当大的比重，例如变速箱、气缸体、气缸盖等[3]。这类零件往往重量较大，形状复杂，加工的工序多。如果能在一台机床上，一次装夹自动地完成大部分工序，对于提高生产率，提高加工质量和自动化程度将有很大的意义。箱体类零件的加工工序，主要是铣端面和钻孔、攻螺纹、镗孔等孔加工。因此，数控镗铣床集中了钻床、铣床和镗床的功能，有下列特点：a.工序集中集中了铣削和不同直径的孔加工工序。b.自动换刀按预定加工程序，自动地把各种刀具换到主轴上去，把用过的刀具换下来。因此，要有刀库、换刀机械手等。c.精度高各孔的中心距全靠各坐标的精度来保证，

6、不用钻、镗模。有的机床，还有自动转位工作台，用来保证各孔各面间的角度。镗孔时，8还可先镗这个壁上的孔，然后工作台转180度，再镗对面壁上的孔。两孔要保证达到一定的同轴度。1.2.1数控镗铣床的结构组成a.机床本体数控镗铣床常按主轴在空间所处的状态，分为立式数控镗铣床和卧式数控镗铣床。机床本体是用来支撑机床的工作以达到加工生产目的，主要由床身和立柱组成。b.主轴结构主轴部件既要满足精加工时精度较高的要求，又要具备粗加工时高效切削的能力，因此在旋转精度、刚度、抗振性和热变形等方面，都有很高的要求。在布局结构方面，对于具有自动换刀功能的数控镗铣床，其主轴部件除主轴、主轴轴承和传动件等一般组成部分外，

7、还有刀具自动加紧、主轴自动准停和主轴装刀孔吹净等装置。c.数控转台数控转台可以进行任意角度定位，它的功用有两个：一是使工作台进行圆周进给运动，二是使工作台进行分度运动。d.换刀装置数控镗铣床为了能在工件一次装夹中完成多种甚至所有加工工序，以缩减辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差，必须带有自动换刀装置。其主要有刀库、横梁升降机构、滑座伸缩机构、手架回转机构、装刀手和卸刀手组成。e.机床导轨导轨主