数，提高了加工精度。

加工中心是目前数控机床中产量最大应用最广的数控机床。

带有刀具自动交换装置能次集中完成多种工序加工的数控加工设备。

数控机床实现了中小批量加工自动化，改善了劳动条件。

此外，它还具有生产率高加工精度稳定产品成本低等系列优点。

为了进步发挥这些优点，数控机床遂向工序集中，即台数控机床在次装夹零件后能完成多任务序加工的数控机床即加工中心方面发展。

钻镗铣车等单功能数控机床只能分别完成钻镗铣车等作业，而在机械制造工业中，大部分零件都是需要多任务序加工的。

在单功能数控机床的整个加工过程中，真正用于切削的时间只占左右，其余的大部分时间都花费在安装调整刀具搬运装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。

在零件需要进行多种工序加工的情况下，单功能数控机床的加工效率仍然不高。

加工中心般都具有刀具自动交换功能，零件装夹后便能次完成钻镗铣攻丝等多种工序加工。

加工中心的组成部分加工中心分两大部分数控机床和刀具自动交换装置。

刀具自动交换装置应能满足以下几个方面的要求换刀时间短刀具重复定位精度高识刀选刀可靠，换刀动作简单④刀库容量合理，占地面积小，并能与主机配合，使机床外观完整刀具装卸调整维护方便。

刀具自动交换系统由刀库刀具交换装置刀具传送装置刀具编码装置识刀器等五个部分组成。

刀库刀库是存贮加工所需各种类型刀具的仓库。

它是刀具自动交换系统中的重要组成部分，具有接受刀具传送装置送来的刀具和将刀具给予刀具传送装置的功能。

它的容量布局和具体结构对整个加工中心的总体布局和性能有很大的影响，按其结构形状可分为以下六种圆盘式刀库，又分为轴向式刀具中心线与圆盘中心线平行径向式刀具中心线与圆盘中心线垂直和多盘式在根旋转轴上分设几层圆盘刀库。

转塔式刀库，又分倾斜式和水平式。

鼓轮式刀库。

④链式刀库。

格子式刀库。

直线式刀库。

应当根据被加工零件的工艺要求合理的确定刀库的存储量。

根据对车床铣床和钻床的所需刀具的数的统计表明，在加工过程中经常使用的刀具数目并不很多，对于钻削加工，用把不同的规格的刀具就可以完成约的加工，即使要求完成的工件加工，用把刀具也就足够了。

对于铣削加工，需要的刀具更少，用把不同规格的铣刀就能完成约加工，用把不同规格的铣刀可以加工的工件。

因此从使用角度来看，刀库的存储量般为把较为合适，多的可达把刀，超过把刀的很少。

刀具交换装置机械手它的职能是将机床主轴上的刀具与刀库或刀具传送装置上的刀具进行交换，其动作循环为拔刀新旧刀具交换装刀。

换刀机械手种类繁多，可以说每个厂家都可以推出自己的机械手，基本上换刀装置按交换方式又分为两类。

无机械手换刀由刀库与机床主轴的相对运动实现换刀。

在这类装置中，刀库般为格子式，装在工作台上。

换刀时，先使工作台与主轴相对运动，将使用过的旧刀送回刀库，然后再使工作台与主轴相对运动次，从刀库中取出新刀。

这种换刀方式的换刀时间长，另外刀库设置在工作台上，减少了工作台的有效使用面积。

采用机械手换刀机械手刀具交换装置，有单臂单手式机械手回转式单臂双机械手双臂机械手多手式机械手。

特别是双臂机械手刀具交换装置具有换刀时间短动作灵活可靠等优点，应用最为广泛。

双臂机械手中最常用的几种结构有钩手抱手伸缩手叉手。

双臂机械手进行次换刀循环的基本动作为抓刀手臂旋转或伸出，同时抓住主轴和刀库里的刀具拔刀主轴松开，机械手同时将主轴和刀库中的刀具拔出换刀手臂转，新旧刀交换插刀同时将新刀插入主轴，旧刀插入刀库，然后主轴夹紧刀具缩回手臂缩回到原始位置。

机械手的手爪，大都采用机械锁刀的方式，有些大型的加工中心，也有采用机械加液压的锁刀方式，以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出。

运刀装置当刀库容量较大布置得离机床较远时，就需要安排两只机械手来完成新旧刀的交换动作，只靠近刀库，称为后机械手，完成拔新刀插旧刀的动作只靠近主轴，称为前机械手，完成拔旧刀插新刀的动作。

在前后机械手之间则设有运刀装置。

它方面将前机械手从主轴上拔出的旧刀运回刀库旁，以便后机械手将该旧刀拔出并插回刀库另方面则将后机械手从刀库中拔出的新刀运到主轴旁，以便前机械手将该新刀拔出并插入主轴。

运刀器的职能就是在前后机械手之间来回运送新旧刀具。

刀具编码装置将加工所需的刀具自动地从刀库中选择出来称为自动选刀，有顺序选择和编码选择两种方式。

顺序选择方式将在加工中心上加工零件所需的全部刀具按工序先后依次插入刀库中。

加工时按加工顺序取用。

采用这种选刀方式不需要识刀器，刀库结构及其驱动装置都非常简单，每次换刀时控制刀库转位次即可。

采用顺序选刀方式时，为个工件准备的刀具，不能在其他工件中重复使用，这在定程度上限制了机床的加工能力。

固定地址选择方式这是种对号入座的方式，又称为刀座编码方式。

这种方式是对刀库的刀座进行编码，并将与刀座编码相对应的刀具放入指定的刀座中。

然后根据刀座的编码选取刀具。

该方式使刀柄的结构简化，刀具可以做得较短，但刀具不能任意安放，由度的受动器，基础组成，基础和受动器之间用或个运动连接杆相连，驱动器担负驱动任务。

这些机构有下列特性至少有个连接杆支持受动器，每个连接杆至少陪有个简单的受动器。

驱动器的数量与受动器的自由度的数量相等。

当受动器自锁时，机械手的可动度为零。

对应机械手因下列原因引起人们的兴趣载荷可被分配到多哥连接杆上。

需要数个驱动器。

驱动器自锁时，机械手停止运动，停在原来的位置不动，从使用的安全角度讲，这是很重要的。

对应机械手，因其连接杆的数量完全等于受动器的自由度的数量，即对应而得名。

机构的自由度机构的自由度是所需的参数，或输入的参数，目的是为了定义机构的结构。

然而，如亨特和所说可动度的准则是很难定义的。

典型的可动度公式忽略了些自由度。

现在，人们仍在使用的公式式中可动度螺钉系统顺序数对于平面和球型的运动对于空间运动连接杆的数量，包括框架铰链的数量第个连接杆的自由度对应机械手的分类个刚体有个自由度，对应机械手的自由度在到之间。

自从第个机械手设计开始，又推出了许多个有到个自由度的机械手。

对文献所记载的个驱动装置的调查显示，个自由度的对应机械手占，个自由度的占。

，个自由度的占，个自由度的占，余下的为个自由度的。

自由度对应机械手大多数现存的个自由度的机械手是平面的，有个平移自由度。

这样的设计采用棱柱状的能移动的铰链。

提出了个不同的组合。

驱动器系统在地上的有个，如图所示。

没有被动的棱柱铰链，任何个驱动器也不承受另个驱动器的重量。

图自由度对应接携手有许多自由度的机械手。

这里只举几个典型的例子。

图，平面移动铰链对应机械手。

运动平台有个平面自由度，沿轴的平移和轴的旋转。

图，球面的铰链连接杆对应机械手。

三个铰链连接杆汇交于点。

机构上任何点的运动是绕共同焦点的旋转。

图，机械手，由亨特设计，有综合的自由度，很难定义。

图，机械人，由设计，由公司和，以的名字推向市场，在工业上得到了广泛应用。

图，有被动腿的机械手的例子，运动平台有条腿，第条腿是被动的，也是主要的，决定运动平台的运动，例如，本图显示的球坐标对应机械手。

该对应机械手被大学的用于机床设计。

图自由度对应机械手对于个自由度全对应机械手。

把这些值代入公式，得出，即每个腿有的自由度。

因此，实际上，不可能有自由度的全对应机械手。

早期的自由度机构并不是全对应机械手，也就是说，机械手的每个连接杆配有两个驱动器或者有被动约束。

自由度对应机械手自由度全对应机械手的，所以，实际上，不可能有自由度的全对应机械手。

由提出的自由度对应机械手，实际上包含个对应机械手自由度对应机械手自由度对应机械手是最流行的，并得到广泛的研究。

图显示的是个典型的自由度对应机械手。

大多数自由度对应机械手都有个可伸缩的下肢。

这些对应机械手具有高的刚度，低惯性，大的承载能力。

然而，他们受相对小的可用空间限制和难于设计的困扰。

而且，对它们的运动很难进行分析。

也有些奇特的链机械手，这些机械手被个平面机构驱动，例如，杆机构或杆机构，或每条腿有两个驱动趋的，通常有条腿。

图对应机械手的评价高夫在年建立了如图所示的，有封闭环的运动机构的原理之后，推出了许多自由度数量和类型不同的对应机械手。

图的结构是年由设计的。

图所示的通用机械手，从理论上讲，他的个腿可以任意布置，设计成各种各样的自由度对应机械手，例如，图所示的，条腿按配置，结构紧凑，可用在微观系统。

图所示的，是机械手按规定的方向运动自如，在工业上应用广泛。

图所示的通用机械手，类似于提出的，每对的两条腿互相平行。

即使每对的两条腿的输入是相同的，机械手自由度的数量也是不同的机构不同所致。

与此相当的机械手显示在图。

该机械手输出的是个平移，几乎是机器人的初型。

驱动的连接杆可以按众所周知的，如图所示的，快速机器人的布置。

有几个变体，例如，机构，机器人，如图所示的，也是平移自由度对应机器人之。

虽然机器人与样，也有个平移，准确的说，他不是的变体。

它们的设计观念是不同的，机器人是用来处理链的问题的第个设计。

另个平移自由度对应机器人是由以群论为基础设计的。

这些设计观念对设计新机械手提供了新的想法，后续的工作是，设计出把平移和旋转结合在起的，自由度少于个的机器人。

例如，有不多的空间自由度机器人，把两个空间平移和个旋转结合在起，如下节提出的。

图新空间自由度对应机械手。

新空间自由度对应机械手的结构新空间自由度对应机械手，如图所示，包含基础板运动平台等腰三角形腿铰链和被动和被动和被动主动滑套导轨固定的运动平台的运动由个滑套在导轨上滑动来实现。

图。

新空间自由度对应机械手的自由度当约束起作用时，此机械手有个自由度。

腿和给出两个约束。

即限制运动平套对轴的旋转和对轴的平移。

腿的铰链和有个平行轴。

腿给出个约束，即限制对轴的旋转。

因此，条腿结合在起，限制了运动平台对轴的旋转，限制了对轴的平移。

因此，运动平台仅剩下个自由度即沿轴的平移，和对轴的旋转。

新空间自由度对应机械手的新颖之处和应用驱动腿，如机器人，机械手和样，采用个平面的杆平行四边形结构，机构设计显得很有趣。

这个独特的空间自由度对应机械手有个特点仅有转动铰链，把空间平移和旋转结合在个对应机械手内，绕轴转动的自由度具有灵活性。

从实用角度，此设计使用与对应机床。

由于少于自由度的对应机械手有低的可动度和好的适应性，越来越多的对应机床被作成混合结构，