文档包括:
说明书一份。45页。20400字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共5张,如下所示
A1-换刀机械手结构图.dwg
A2-机床外观图.dwg
A2-液压控制图.dwg
A2-零件图.dwg
AO-刀库装配图.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目 立式铣床换刀机构设计
2、专题 换刀机构设计
二、课题来源及选题依据
课题来源为南京某机械有限公司生产实际。通过毕业设计是为了培养学生开发和创新机械产品的能力,要求学生能够结合企业现有数控立式铣床自动换刀装置,针对实际使用过程中存在的问题,综合所学的机械理论设计与方法,对数控立式铣床自动换刀装置进行改进,从而达到解决问题。
在设计传动件时,在满足产品工作要求的情况下,应尽可能多的采用标准件,提高其互换性要求,以减少产品的设计生产成本。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:
① 该部件工作时,能运转正常;
② 拟定工作机构和传动系统的运动方案,并进行多方案对比分析;
③ 当电动机输入功率时,对主要工作机构进行运动和动力分析;
④ 设计数控立式铣床自动换刀装置总装图1张;
⑤ 设计数控立式铣床自动换刀装置刀库装配图1张;
⑥ 设计绘制零件工作图若干;
⑦ 编制设计说明书1份。
摘 要
本论文介绍的是XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀机构的设计。自动换刀机构一方面可以减轻工人劳动强度,另一方面可以提高加工效率。刀库式的自动换刀机构是由刀库和刀具交换装置(换刀机械手)组成。换刀时,先在刀库中进行选刀,由机械手从刀库和主轴上取出刀具,然后交换位置,把新刀插入主轴,旧刀放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量,其容量为六把刀具,采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上。
数控机床的自动换刀装置中,实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。两手互相垂直的回转式单臂双手机械手的优点是换刀动作可靠,换刀时间短,缺点是刀柄精度要求高,结构复杂,联机调整的相关精度要求高,机械手离加工区较近。一般来说,这种机械手与刀库刀座轴线与机床主轴轴线垂直,刀库为径向存取刀具形式的自动换刀机构,因此,在XKA5032A/C数控立式升降铣床的自动换刀机构中可采用这种机械手形式。
关键词:数控铣床;自动换刀装置;刀库;换刀机械手
Abstract
This paper gives the design of the equipment of auto-exchange tool of XKA5032A/C vertical knee and column type milling machine (tool magazine type). Automatic tool change mechanism can reduce the labor intensity of workers, on the other hand, it can improve the machining efficiency. The auto-exchange equipment of tool magazine is composed of the tool magazine and the device of tool exchange. At first, the tool that fetched from the tool magazine should be proper posed into the spindle of the machine, and the tool fetched from the spindle should be put pack to the tool magazine. The tool magazine that has large capacity where has 6 tools and adopt plate structure is mounted in the left column of the machine.
Automatic tool changer of NC machine, realize the device between the knife and machine tool spindle transmission and handling tool called the tool switching device.The advantage of two perpendicular arms of the rotary auto-exchange device is the reliability and prompt of the exchange action. The disadvantage of the equipment of auto-exchange tool is the higher accuracy of the spindle and the compound structure of the tool magazine. The regulation of the machine become complex because of the tool exchange near the zero of the machining. Generally speaking, the axis of the tool magazine is perpendicular with the axis of the machine spindle. The type of the tool exchange is radial. So, the equipment of auto-exchange tool of XKA5032A/C vertical knee and column type milling machine adopt this type of the machine arm.
Keyword: NC milling machine , the equipment of auto-exchange tool, tool magazine, mechanical arm of tool exchange
目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 数控机床发展历史及趋势 1
1.2 数控铣床的分类及组成 1
1.2.1 数控立式铣床 1
1.2.2 卧式数控铣床 2
1.2.3 立卧式两用数控铣床 2
1.2.4 数控铣床的组成 3
1.3 数控铣床的选用 3
1.4 数控铣床的主要功能及加工范围 4
1.4.1 数控铣床的主要功能 4
1.4.2数控铣床的加工范围 4
2 数控铣床自动换刀装置总体要求 6
2.1 数控铣床自动换刀装置产生背景及换刀方法 6
2.2 数控铣床自动换刀装置的总体要求 8
2.2.1 自动换刀装置的分类 8
2.2.2 对自动换刀装置的要求 8
3 自动换刀装置总体设计 9
3.1 自动换刀装置设计数据 9
3.2 XK5032数控铣床主要技术参数 9
3.2.1 结构参数 9
3.2.2 主要规格及技术参数 10
3.3 确定数控铣床加工工况 11
3.4 确定自动换刀装置的方式 11
4 自动换刀控制原理 13
4.1 自动换刀机构液压系统的设计 13
4.1.1 液压的特点 13
4.1.2 自动换刀机构液压系统原理图 13
4.2 自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 14
5 刀库结构设计 15
5.1 刀库类型 15
5.2 刀具识别 15
5.3 刀库容量的设计 16
5.4 刀库结构的设计 16
5.4.1 传动装置的选择 17
5.4.2 刀库回转机构的设计 18
5.4.3 确定刀具的选择方式 22
5.4.4 刀库的定位与刀具的松夹 22
6 刀具交换装置的设计 24
6.1 确定换刀机械手结构形式 24
6.2 换刀机械手的工作原理 25
6.3 自动换刀的动作顺序 26
6.4 机械手回转传动机构的设计 26
6.5 自动换刀装置对主轴准停的要求 27
6.6 换刀机械手的安装与调试 27
6.7 自动换刀程序的编制 27
7 结论与展望 29
7.1 结论………………………………………………………………………………………29
7.2展望………………………………………………………………………………………. 29
致谢 30
参考文献 31
附录 32
课题来源
南京某机械有限公司生产实际。
科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等)
该课题主要是为了培养学生开发和创新机械产品的能力,要求学生能够结合企业现有的数控立式铣床,针对实际使用过程中存在的换刀问题,综合所学的机械理论设计与方法,对数控立式铣床换刀装置进行改进设计,从而达到在数控机床实现自动换刀。
在设计换刀装置时,在满足产品工作要求的情况下,应尽可能多的采用标准件,提高其互换性要求,以减少产品的设计生产成本。
使用自动换刀机构,可以大幅度提高生产效率,节约成本。
应用前景非常广泛,目前国内外都普遍研究开发新的自动换刀机构。
研究内容
通过调研应明白要对一个产品进行改进或创新以满足用户的需求,信息的获取是非常重要的,分析数控立式铣床的功能要求,完成数控立式铣床自动换刀装置的结构分析、刀库的设计、刀具交换装置的设计、自动换刀装置的控制原理等,在满足产品工作要求的情况下,应尽可能多的采用标准件,提高其互换性要求,以减少产品的设计生产成本。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
通过实践与大量搜集、阅读资料相结合,掌握好基本原理后,对企业现有数控立式铣床自动换刀装置进行数学建模,并通过模拟实验分析建立数控立式铣床自动换刀装置的实体模型,设计出数控立式铣床自动换刀装置,进行现场实验,来进行传动件的最优化设计。
研究计划及预期成果
研究计划:
2012年11月25日-2012年12月25日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填
毕业设计开题报告书。
2013年1月10日-2013年2月29日:网上查询相关资料,了解国内外研究发展状况。
2013年3月5日-2013年3月12日:按照要求设计换刀机构整体部分。
2013年3月13日-2013年3月24日:学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。并且开始轴蜗轮蜗杆的计算。
2013年3月24日-2013年4月18日:完成刀具换刀机构刀库图,此外还画了其他几张图,并完成了换刀机构液压设计。
2013年4月26日-2013年5月21日:毕业论文撰写和修改工作。
预期成果:
现场调研、模拟、建模、实验、机器调试,达到产品的最优化设计,大大降低劳动强度和提高生产效率。
特色或创新之处
适用于企业普通数控立式铣床自动换刀装置的优化设计,可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间和降低机械零件的生产成本。
已具备的条件和尚需解决的问题
针对实际使用过程中数控立式铣床自动换刀装置存在的问题,综合所学的机械理论设计与方法,如何对数控立式铣床自动换刀装置进行改进,进而提高学生开发和创新机械产品的能力




