摘 要
本论文介绍的是加工中心换刀机械手自动换刀装置的设计
. 通过分析加工中心的整体
结构和自动换刀系统的特点、应用条件，设计要求等，并结合在数控机床上对刀库和换刀 机械手的需要——能在数控程序的控制下灵活的实现换刀过程。设计的刀库为盘形结构，
沿刀库主轴轴向安装。驱动为型号为
90SZ03 的 SZ 系列电磁式直流伺服电动机 。换刀机
械采用机械手交换刀具的方式。结合了工厂实际，该自动换刀系统在数控的控制下能灵活
的完成换刀程序，节省了时间、提高了效率、安全可靠。
关键词： 刀库、机械手、加工中心
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ABSTRACT
The present paper introduces is processes the center to trade the knife manipulator automatically to trade the design which the knife installs. And trades the knife system
automatically through the analysis processing center overall construction the characteristic, the application condition, the design request and so on, and unifies on the numerical control engine bed and trades the knife manipulator's need to the knife storehouse - - to be able the nimble realization to trade the knife process in under the numerical control procedure control.The design knife storehouse is the disc structure, along knife storehouse main axle axial
installment.The actuation for the model is the 90SZ03 SZ series electromagnetic cocurrent servo motor.Trades the knife machinery to use the manipulator to exchange the cutting tool the way.Linked to the factory reality, this trades the knife system to be able automatically nimble to complete under the numerical control control trades the knife procedure, saved the time, enhanced the efficiency safely, reliable.
Key words: Tool-magazine,Tool-changing manipulator,Machining Center.
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目 录
引言??????????????????????????????????? 1 1. 数控 床介 ?????????????????????????????? 1.1 数控 床的分 ???????????????????????????? 1.2 数控 床的 构特征?????????????????????????? 1.3 数控 床的主要功能及加工 象????????????????????? 2． 体方案的 ????????????????????????????
2.1 加工中心 刀机械手及其主要参数???????????????????? 2.2 初定加工中心 刀机械手自 刀装置的 参数????????????? 2.3 确定加工中心 刀机械手自 刀装置的形式??????????????? 3．刀 的 ??????????????????????????????? 3.1 确定刀 容量????????????????????????????? 3.2 确定刀 形式????????????????????????????? 3.3 刀 构 ????????????????????????????? 4. 刀具交 装置的 ??????????????????????????? 4.1 刀机械手抓刀部分 构???????????????????????? 4.2 机械手 构???????????????????????????? 4.3 自 刀 程的 作 序???????????????????????? 5. 自 刀装置的控制原理? ???????????????????????? 5.1 刀 的控制?????????????????????????????? 5.2 机械手的控制????????????????????????????? 6. 典型零件的 ????????????????????????????? 6.1 器???????????????????????????????? 6.1.1 器的 用与校核?????????????????????????
6.2 托架的 ??????????????????????????????
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致 ??????????????????????????????????
参考文献?????????????????????????????????
附 1 ??????????????????????????????????
附 2 ??????????????????????????????????
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引
言
近年来，加工中心换刀机械手在自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、便于操 作、精度准确等方面所表现出的综合优势是其手动操作难以比拟的。随着它的发展，它在
数控铣床上的应用也越来越多。本文提出的是换刀机械手的工作原理、装置设计、刀库管
理等。在实际运行中是切实可行的。整个控制系统具有设计思路清晰、安全可靠、性能强
等显著优点。
1、数控铣床介绍
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的
, 两都的加工工艺基本相同 , 结构也
有些相似 , 但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床 , 所以其结构也与普通铣床有很大区别 .
1．1 数控铣床的分类
1．1．1 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
3 坐标中的任意二个坐
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 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。
1．1．2 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，
通过转
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，
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
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