刀具的自动夹紧机构主轴内部和后端安装的是刀具自动夹紧机构。它主要由拉杆拉杆端部的四个钢球蝶形弹簧活塞液压缸等组成。机床执行换刀指令,机械手要从主轴拔刀时,主轴需松开刀具。这时液压缸上腔通压力油,活塞推动拉杆向下移动,使碟形弹簧压缩,钢球进入主轴锥孔上端的糟内刀柄尾部的拉钉拉紧刀具用被松开,机械手即可拔刀。之后,压缩空气进入活塞和拉杆的中孔,吹净主轴锥孔,为装入新刀具做好准备。当机械手将下把刀具插入主轴后,液压缸上腔无油压,在碟形弹簧和弹簧的恢复力作用下,使拉杆钢球和活塞退回到图示的位置,即碟形弹簧通过拉杆和钢球拉紧刀柄尾部的拉钉,使刀具被夹紧。主轴准停装置机床的切削扭矩由主轴上的端面键来传递,每次机械手自动装取刀具时,必须保证刀柄上的键糟对准主轴的端面键,这就要求主轴具有准确定位的功能。为满足主轴这功能而设计的正好子称为主轴准停装置或称为主轴定向装置。本机床采用的是电气式主轴准停装置,即用磁力传感器检测定向。如图所示,主轴的尾部安装有发磁体,它随主轴转动,在距发磁体外缘处,固定了个磁传感器,它经过放大器与主轴伺服单元连接。主轴定向的指令发出后,主轴便处于定向状态,当发磁体的上判别孔转到对准磁传感器上的基准糟时,主轴立即停止。图主轴准停装置的原理图图中为电动机与主轴之间的同步齿形带,为主轴电动机,为强电时序电路,为主轴端面键,是位置控制回路,是定向电路。.换刀装置的液压机构分析液压分析如图所示,液压缸是实现机械手的正反转运动,液压缸是实现机械手正反转运动,液压缸是实现机械手拔刀插刀运动,液压缸是实现主轴的夹紧松开动作。这里活塞杆活动,液压缸固定。当行程开关发出抓刀信号后,机械手要顺时针转动,这时,电磁铁接通,其余电磁铁处于断开状态,油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀调速,由三位四通阀传到液压缸的上腔,推动活塞杆下移,油从下腔流回油缸,实现了机械手正转的动作。当机械手顺时针转过5゜后,行程开关发出信号,刀柄尾部的拉钉要松开刀具,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的仍处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的上腔,推动活塞杆下移,油从下腔流回油缸,实现了主轴的松开动作。当主轴松开刀具后,行程开关发出信号,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的上腔,推动活塞杆下移,油从下腔流回油缸,这个动作使得机械手实现拔刀动作。当机械手拔出刀后,行程开关发出信号,机械手要带着刀具转过,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的上腔,推动活塞杆下移,油从下腔流回油缸,这样就实现了机械正转的动作。当机械手转过0゜后,行程开关发出信号,机械手要进行插刀动作,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的下腔,推动活塞杆上移,油从上腔流回油缸,这时完成了机械手的插刀动作。当插刀动作完成后,行程开关发出信号,刀柄底部的拉钉要夹紧换好的刀具。这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的下腔,推动活塞杆上移,油从上腔流回油缸,这样就实现了主轴的夹紧动作。主轴夹紧刀具,位置开关发出信号,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的下腔,推动活塞杆上移,油从上腔流回油缸,此时机械手完成了转0゜的动作。机械手转过0゜后,位置开关发出信号,这时电磁铁接通,电磁铁断开,其余的处于断开状态。油从泵出发,经过单向阀,受溢流阀调压后,经调速阀传到液压缸的下腔,推动活塞杆上移,油从上腔流回油缸,机械手反转5゜,回到原位。这样就完成了整个液压控制过程。图液压系统图换刀动作顺序表表为换刀动作顺序表,为电磁铁,为行程开关。表示电磁铁接通或压下行程开关。空格表示电磁铁断开或未压下行程开关。表刀套下转机械手转顺时针刀具松开机械手拔刀交换刀具位置机械手插刀刀具夹紧机械手转机械手反转控制分析实质上是种工业控制用的专用计算机,它是由硬件系统和软件系统组成的。硬件系统由主机扩展机及外部设备组成,主机和扩展机内部由运算器控制器存储器输入单元输出单元以及接口等组成。软件系统包括系统程序用户程序组成。根据第三章的换刀动作分析和液压系统分析,得到自动换刀装置的端口图如所示。左边部分为输入信号,右边为输出信号。图端口连接图由端口图及换刀动作可编制梯形图如下图梯形图从上面的梯形图可编得如下程序小结大学三年就过去了,虽然依依不舍,但还是要离开。毕业设计是大学最后次练兵,也是与老师们接触的不多机会。现在毕业设计已经完成。从中我学到了很多,从材料力学到机械设计,从液压到,自己的能力有了个很大的提高。我认识了自己的很多不足之处,也对自己学习过的知识温习了遍。我这次做的题目是卧式加工中心自动换刀装置进行设计。我做的主要工作有查阅相关资料对正文部分机械手以及它的驱动控制系统进行设计。在驱动部分的设计时候,我遇到些问题,不知道选用什么样的机构来使机械手转过定的角度,最后在老师的启蒙下才想到了用齿轮齿条的方法。选用定行程的液压缸与相应的齿轮机构就可以实现转位。我的指导老师是老师。在这里,我对程老师多次对我的教诲表示非常的感谢!同时对以前教诲我的老师也要说声谢谢!感谢你们的教诲。参考文献廉元国,张永洪编著.加工中心设计与应用.北京机械工业出版社,杜君文主编.机械制造技术装备及设计.天津天津大学出版社,.徐灏主编.机械设计手册第三卷.北京机械工业出版社,.徐灏主编.机械设计手册第四卷.北京机械工业出版社,.董献坤主编.数控机床结构与编程.北京机械工业出版社,.许福铃,陈尧明等主编.液压与气压传动.北京机械工业出版社,.机械设计手册联合编写组编.机械设计手册.下册.北京石油化学工业出版社,.杨长能,张兴毅编著.可编程序控制器基础及应用.重庆重庆大学出版社,.濮良贵,纪名刚主编.机械设计.北京高等教育出版社,汪晓光孙晓英等编著.可编程控制器原理及应用.北京机械工业出版社,.章宏甲黄谊王积伟编著.液压与气压传动.北京机械工业出版社,杜君文主编.机械制造技术装备及设计.天津天津大学出版社,王知行刘适茸主编.机械原理.北京高等教育出版社刘鸿文主编.材料力学.第四版.北京高等教育出版社冯之敬主编.机械制造工程原理北京清华大学出版社罗学科谢富春.数控原理与数控机床.北京化学工业出版社致谢紧张的毕业设计就要结束了,大学三年的生活也到了尾声。此时此刻感慨万千,首先感谢指导老师在这半年的毕业设计中对我的帮助和鼓励,特别感谢老师对我毕业设计的大力支持。同时感谢同学们在我的毕业设计过程其中对我莫大鼓励与帮助。感谢在这三年来对我的学习和生活有过莫大帮助的老师。感谢我的朋友和同学们在我三年生活和学习中对我的帮助,就要分别了,衷心祝福各位路走好。再次感谢各位老师和同学希望大家以后工作顺利。谢谢!!般个液压缸
(图纸)
大齿轮结构图.dwg
(其他)
卧式加工中心自动换刀装置设计.doc
(图纸)
液压缸.dwg
(图纸)
轴的结构图.dwg