目 录
1 绪论 1
1.1题目背景和意义 1
1.2数控镗铣床概述和结构组成 1
1.2.1数控镗铣床的结构组成 2
1.3国内外研究情况 2
1.4本课题研究的主要内容 3
1.4.1本课题研究的主要内容 3
1.4.2 研究方案 3
1.4.3 研究方法 3
2 总体方案的确定………………………………………………………….7
2.1 主要技术参数 6
2.2 自动换刀装置的设计参数 6
2.3 确定数控卧式镗铣床自动换刀装置的形式 6
3 机械手 8
3.1机械手的组成 8
3.1.1执行机构 8
3.1.2驱动机构 8
3.1.3 控制系统 9
3.1.4课题工作要求 9
3.2机械手手部的结构的设计 10
3.2.2夹紧力及驱动力的计算 12
3.2.3 机械手手抓夹持精度的分析计算 13
3.2.4 弹簧的设计计算 13
3.3机械手腕部结构的设计 15
3.3.1腕部的结构以及选择 15
3.3.2腕部的设计计算 15
3.3.3液压缸盖螺钉的计算 17
3.4 臂部 18
3.4.1 臂部结构形式 19
3.4.2 臂部运动的导向装置 19
3.5机械手机身的设计计算 21
3.5.1机身的整体设计 21
3.5.2 机身回转机构的设计计算 22
3.6自动换刀机械手的滑座伸缩和手架回转运动机构 24
4 刀具交换装置的设计 26
4.1 换刀机械手抓刀部分结构 26
4.2 机械手传动结构 27
4.3 自动换刀过程的动作顺序 28
4.4 自动换刀装置的相关技术要求 29
4.4.1 主轴准停装置 29
4.4.2 换刀机械手的安装与调试 29
5 自动换刀装置的控制原理 30
5.1刀库的控制 30
5.2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……………………………………………….35
1 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]。
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、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，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，
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。
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