XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀设计毕业论文.doc

XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计1目录目录1中文摘要3Abstract3第1章绪论41.1数控铣床的分类41.1.1数控立式铣床41.1.2数控卧式铣床41.1.3数控立、卧式两用铣床41.2数控铣床的结构特征41.2.1数控铣床的主轴特征41.2.2控制机床运动的坐标特征51.3数控铣床的主要功能及加工对象51.3.1数控铣床的功能51.3.2自动换刀装置（ATC）及其形式51.3.3自动换刀装置应当满足的基本要求6第2章总体方案的设计62.1XKA5032A/C数控立式升降台铣床及其主要参数62.2初定XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计参数72.3确定XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置的形式7第3章刀库的设计83.1确定刀库容量83.2确定刀库形式83.3刀库结构设计103.4初估刀库驱动转矩及选定电机103.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计103.6刀库驱动转矩的校核143.7确定刀具的选择方式14第4章刀具交换装置的设计154.1换刀机械手抓刀部分结构154.2机械手传动结构154.3自动换刀过程的动作顺序164.4自动换刀装置的相关技术要求174.4.1主轴准停装置174.4.2换刀机械手的安装与调试17第5章自动换刀装置的控制原理175.1刀库的控制175.2机械手的控制18第6章典型零件的设计18XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计26.1联轴器186.1.1联轴器的选用186.1.1联轴器的校核186.2托架的设计18鸣谢20参考文献21XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计3中文摘要本论文介绍的是XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计.该自动换刀装置由刀库和换刀机械手组成.刀库采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上.刀库容量为六把,采用顺序选刀方式.机械手选用回转式双臂机械手.关键词:数控铣床自动换刀装置刀库换刀机械手AbstractThispaperintroducesthedesignofautomatictoolchangerofXKA5032A/Cnumericalcontrolvertical-kneemillingmachines.Theautomatictoolchangeriscomposedoftoolstorageandatoolchanging-manipulator.ThetoolstoragewhichadoptsbatbatchshapestructureismountedontheverticalpostofXKA5032A/Cnumericalcontrolvertical-kneemillingmachines.ThecapacityofthetoolstorageissixandthemethodofChooseknifeisAlignment.Thetoolchanging-manipulatoradoptsthetwoarmsmanipulatorofturn-overtype.Keywords:numericalcontrolmillingmachinesAutomatictoolchangerToolstoragetoolchanging-manipulatorXKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计4XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置专业：机械设计制造及其自动化，学号：2001121626，姓名：汤爱军指导老师：温坚第1章绪论11数控铣床的分类111数控立式铣床数控立式铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围也最为广泛。小型数控铣床一般都采用工作台移动、升降、及主轴不动方式，与普通立式升降台铣床相似；中型数控立式铣床一般采用纵向和横向工作台移动方式，且主轴沿垂直溜板上下运动；大型数控立式铣床，因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动式，其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。从机床数控系统控制的坐标数量来看，目前3坐标数控立式铣床仍占大多数。一般可进行3坐标联动加工，但也有部分机床只能进行3坐标中的任意二个坐标联动加工。此外，还有机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立式铣床。一般来说，机床控制的坐标轴越多，特别是要求联动的坐标轴越多，机床的功能、加工范围及可选择的加工对象也越多。但随之而来的是机床的结构更复杂，对数控系统的要求更高，编程的难度更大，设备的价格也更高。数控立式铣床可以附加数控转盘，采用自动交换台，增加靠模装置等来扩大数控立式铣床的功能，加工范围和加工对象，进一步提高生产效率。112卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴级平行于水平面。为了扩大加工范围和扩大功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工，这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。可以省去许多专用夹具或专用角度成型铣刀。对箱体类零件或需要在一次安装中改变工位的工件来说，选择带数控转盘的卧式铣床进行加工是非常合适的。113立、卧式两用数控铣床这类铣床目前正在逐渐增多，它的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，其使用范围更广，功能更全，选择加工的对象和余地更大，给用户带来了很多方便，特别是当生产批量小，品种较多，又需要立卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。立、卧两用数控铣床的主轴方向的更换有手动与自动两种，采用数控万能主轴头的立、卧两用数控铣床，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。当立、卧两用数控铣床增加数控转盘后，就可以实现对工件的“五面加工”。即出除了工件与转盘贴合的定位面外，其它表面都可以在一次安装中进行加工。因此，其加工性能非常优越。12数控铣床的结构特征121数控铣床的主轴特征