小型立式加工中心无机械手自动换刀装置的设计

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1、54$机床与液压%Z006.No.9小型立式加工中心无机械手自动换刀装置的设计曹秋霞"河南机电高等专科学校!新乡45300Z#摘要!主要介绍了MCVZ5Z0小型立式加工中心无机械手自动换刀装置设计过程O重点阐述了无机械手自动换刀装置主要组成部分刀库的设计计算方法O关键词!加工中心;无机械手自动换刀;刀库中图分类号!TG659文献标识码!B文章编号!1001-3881"Z006#9-054-3Designonno-fingerautomatictoolchangerofminiatureverticalmachiningcenterCAOoiuxia(HenanMe

2、chanicandElectricEngineeringCollegeXinxiangHenan45300ZChinaabstract1Thedesigningprocessonno-fingerautomatictoolchangerofMCVZ5Z0miniatureverticalmachiningcenterwasintro-duced.Thedesigningandcalculatingmethodsofmajorcomponentparttoolmagazineofno-fingerautomatictoolchangerwereexpounded.K

3、eywords1Machiningcenter;No-fingerautomatictoolchanger;Toolmagazine0引言刀方式O它是由机械手把刀库上的刀具送到主轴上MCVZ5Z0小型立式加工中心体积小结构紧凑再把主轴上已用过的刀具返送到刀库上O换刀时间[1]生产效率高精度较高能完成铣钻扩铰短但其机械结构比较复杂O锪攻丝等多种加工工序能进行小型板类盘类无机械手换刀方式是直接在刀库与主轴(或刀壳类模具类等复杂零件的多品种中小批量加工O主架之间换刀的自动换刀方式O因无机械手所以轴采用高速电主轴;工作台采用的是X-Y双向精结构简单O

4、换刀时必须首先将用过的刀具送回刀库密数控工作台;可以实现XYZ三个方向的进给;然后再从刀库中取出新刀具这两个动作不能同时进有自动换刀装置可以安装各类钻铣类刀具并自动行所以换刀过程较为复杂换刀时间较长O但是刀换刀OMCVZ5Z0小型立式加工中心总体结构布局如库回转是在工步与工步之间即非切削时进行的因图1所示O此可免去刀库回转时的振动对加工精度的影响O无机械手换刀方式适用于40号以下刀柄的小型加工中心[1]或换刀次数少的用重型刀具的重型机床O考虑到所设计的小型加工中心主要用于中小批量生产且主要用来加工小型零件上的孔和平面等刀库容量较小无须过多考虑换刀时间的长短且

5、采用的是30号刀柄综合考虑刀库宜选择无机械手换刀方式O1无机械手换刀装置刀库的设计1.1刀库形式的选取无机械手换刀方式中刀库可以是圆盘形直线排列式也可以是格子箱式等O直线排列式和格子箱式刀库结构相比较复杂适用于刀库容量较大的加工1.床身Z.X-Y精密数控工作台3.刀库移动部件中心;圆盘形刀库容量较小刀库结构简单紧凑刀4.刀库5.Z向进给部件6.立柱7.电主轴[1]库转位换刀方便易控制O且所设计的加工中心图1MCVZ5Z0小型立式加工中心总体结构示意图为使加工中心的结构紧凑减小加工中心的外形主要用来加工小型零件上孔和平面等不必在刀库里尺寸降低成本在设计自动换刀装

6、置时应在满足放太多刀具因此选用圆盘式刀库O使用要求的前提下尽量使其结构简单紧凑价格低1.Z刀库的放置廉易制造拆卸装配维修方便备件容易得到O立式加工中心无机械手换刀方式的圆盘形刀库的[1]放置有两种形式1刀库置于立柱侧面的横梁上和置于加工中心自动换刀装置有两种形式1有机械手换刀和无机械手换刀O工作台上O由于采用的是标准的精密数控工作台所加工中心的自动换刀装置大都采用有机械手换以选用刀库置于立柱侧面的横梁上O此结构简单且$机床与液压%Z006.No.955不会发生刀库和主轴的干涉现象但刀库的支承刚性1.5.Z刀爪尺寸的设计较差须增强立柱的刚度以减小横梁弯扭矩的影刀爪

7、的外型尺寸根据30号刀柄设计O响O在立柱左边安装一横梁在横梁上有导轨导轨1.5.3夹块的设计上安装有滑座将刀库安装在滑座上通过刀库沿横夹块在刀爪抓刀时插入到键下半部中以及刀具梁移动到主轴端由主轴来实现换刀如图1所示O在刀库中时夹块一直插在键中起准确定位的作用O1.3刀库的组成因此夹块的宽度尺寸精度要求很高O夹块宽度的尺刀库由刀盘部件寸主要由键的宽度来决定O轴承轴承套轴1.6刀库转动定位机构的设计箱盖拨销锁止盘1.6.1刀库转动定位机构的选择电机槽轮箱体等目前圆盘式刀库大多采用的是单头双导程蜗轮蜗组成结构组成示意杆传动此传动机构在使用中可随时调整蜗

8、轮蜗杆的图