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毕业设计:盘式刀库及其自动换刀装置的设计说明书.doc

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毕业设计:盘式刀库及其自动换刀装置的设计说明书.doc

鼓轮式刀库及换刀装置设计11绪论1.1数控加工中心自动换刀装置概述机床是制造机器的机器,机床工业的技术水平决定着装备制造业乃至整个国民经济的技术水平。当今社会,数控机床几乎已经扩展到了所有加工领域,许多工厂为了适应产品的频繁更新、提高加工精度、降低生产成本、缩短产品交货周期和减轻劳动强度,在中等批量、甚至大批量生产中应用数控机床,并取得了良好的经济效益。数控加工中心带有刀库和自动换刀装置,是能对工件按预定程序进行多工序加工的高度自动化的多功能的数字控制机床。自动换刀装置(ATC)是加工中心的重要组成单元,其设计质量的好坏,直接影响加工中心的质量。ATC由刀库和机械手组成,它的机构和运动复杂、性能要求高。刀库的功能是储存刀具,并且按程序指令,把即将要用的刀具迅速、准确地送到换刀位置,因此刀库的位置、体积大小能否适合加工中心的整体设计,刀库的运动机构能否使刀库平稳运转并准确地停在换刀位置,运动过程有无干涉、卡死等现象,都是设计人员非常关心的问题。机械手的功能是把刀库上的刀具送到主轴上,再把主轴上已用过的刀具送回刀库。它的动作要求迅速而准确,所以对机构的结构、定位、运动、夹持力的大小等都有很高的要求,一旦有运动故障或定位、运动误差过大,都会造成换刀动作失败,掉刀。当今时代,高速加工中心已成为加工行业未来的发展趋势。高速功能部件如电主轴、高速丝杠和直线电动机的发展应用极大地提高了切削效率。为了配合机床的高效率,作为加工中心的重要部件之一的自动换刀装置的高速化也相应成为高速加工中心的重要技术内容。未来机床产业的发展,均以追求高速、高精度、高效率为目标。随着切削速度的提高,切削时间的不断缩短,对换刀时间的要求也在逐步提高;换刀的速度已成为高等级机床的一项重要指标。因此,对数控机床的刀库及其自动换刀装置的研究和发展有着重要的意义。1.2国内外自动换刀装置设计的发展情况自动换刀系统是数控机床的重要组成部分。刀具夹持元件的结构特性及它与机床主轴的联结方式,将直接影响机床的加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式,则会影响机床的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度,又会对整机的成本造价产生直接影响。从换刀系统发展的历史来看,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翻转。形式(c)适用于小型

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