实现自动换刀动作介绍了目前实现快速自动换刀技术的基本方法和各种途径，及其在加工中心上的应用情况和实际达到的技术指标，从而可看出这方面的发展趋势。换刀装置作为加工中心的重要组成部分，其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间，提高生产率，降低生产成本，进而提升机床乃至整个生产线的生产力。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置，其结构设计及其控制是实现加工中心设计制造的关键。加工中心的换刀过程较为复杂，动作多，动作间的相互协调关系多，因而自动换刀系统性能的好坏直接影响加工效率的高低。带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着越来越重要的作用，它能缩短产品的制造周期，提高产品的加工精度，适合柔性加工。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备，由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用，其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置。关键词自动换刀，机械手，设计，加工中心械手臂及手抓的设计对设计手臂的要求.立柱和机座立柱机座.刀库及换刀机械手的常见故障和维护刀库的故障换刀机械手故障结论谢辞参考文献前言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备，由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用，其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置。因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。机械手技术涉及到力学机械学电气液压技术自动控制技术传感器技术和计算机技术等科学领域，是门跨学科综合技术毕业设计目的其主要目的.培养学生综合分析和解决本专业的般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。.培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的般程序规范和方法。.培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料国家标准等手册图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。.培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。第章设计任务书.本课题的内容和要求.题目数控加工中心自动换刀系统设计.主要研究目标和内容设计卧式加工中心自动换到装置，加工中心为链式刀库。刀柄为标准结构。换刀机械手手臂长，伸缩行程课题要求主要任务及数量设计自动换到装置装配图和零件图，完成张号图纸的设计工作量，撰写符合学校毕业设计要求的设计说明书。.速度计划周收集资料，调研，拟定改造设计方案周绘制装配图零件图设计。周撰写毕业设计说明书。周整理设计资料，准备毕业答辩。.主要参考文献机械设计手册，闻邦椿.北京机械工业出版社，现代实用机床设计手册，现代实用机床设计手册编委会.北京机械工业出版社，毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有定意义。其主要目的.培养学生综合分析和解决本专业的般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。.培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的般程序规范和方法。.培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料国家标准等手册图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。.培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。第章总体方案的设计.换刀过程由于机械手主要是完成换刀任务的，上工序加工完毕，主轴准停位置，由自动换刀装置换刀，立式加工中心的换刀过程如下.刀套下翻。机床的刀库位于立柱的左侧，刀具在刀库中的安装方向与主轴垂直，换刀之前，刀库转动将待换刀具送到换刀位置，之后把带有待换刀具的刀套向下翻转度，使得刀具的轴线与主轴的轴线平行。.机械手转度。在加工时，机械手的手臂与主轴中心到换到位置的刀具中心线的连线成度，该位置为机械手的原始位置。机械手换刀的第个动作是顺时针转度，两手爪分别抓住刀库上和主轴上的刀柄。.刀具松开。机械手抓住主轴刀具的刀柄后，刀具的自动夹紧机构松开刀具。.机械手拔刀。机械手下降，同时拔出两把刀具。.交换两刀位置。机械手带着两把刀具逆时针转动度，是主轴刀具与刀库刀具交换位置。.机械手插刀。机械手上升，分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中。.刀具加紧。刀具插入主轴锥孔后，刀具的自动夹紧机构夹紧刀具。.度液压缸复位。液压缸复位驱动机械手逆时针转动度的液压缸复位，机械手无动作。.机械手反转度，机械手反转度，回到原始位置。.刀套上翻度。刀套带着刀具向上翻转度，为下次选刀作准备。因此，机械手的设计就主要考虑的运动是，为了换刀，机械手可以旋转度。二，为了拔刀，机械手能上下伸缩运动。.伸缩与旋转运动的确定机械手的转动可以用油马达来实现油马达通油后转动，在其输出轴上连上齿轮，并与装在机械手花键轴上的齿轮啮合，齿轮与装在花键轴上的花键套以键连接，这样，油马达带动齿轮转动，齿轮带动齿轮，齿轮又带动花键轴套，花键轴套带动花键轴转动，从而实现了机械手臂的转动。液压传动的优缺液压系统与机械电力等传动相比。有以下特点能方便的进行无级调速，调速范围大。体积小，重量轻功率大。方面，在相同输出功率的前提下，其体积小重量轻惯性小动作灵敏，这对于液压自动控制系统有重要的意义。另方面，在体积或重量相近的情况下，其输出功率大，能传递较大的扭矩或推力如万吨水压力等。控制和调节简单方便省力，易实现自动化控制和过载保护。可实现无间隙传动，运动平稳。因为传动介质为油液，故液体元件有自我润滑作用，使用寿命长。液压元件实现了标准化系列化通用化便于设计制造和推广使用。可以采用大推力的液压缸和大扭矩的液压马达直接带动负载，从而失去了中间的减速装置，使传动简化。液压传动的主要缺点漏由于作为传动介质的液体是在定的压力下，有时是在较高的压力下工作的，因此在有相对运动的表面间不可避免要产生泄漏。同时，由于油液并不是不可以压缩的，油管等也回产生弹性变形，所以液压传动不宜用在传动比要求较严格的场合。震液压传动中的“液压冲击和空穴现象”会产生很大的震动和噪声。热在能量转换和传递过程中，由于存在机械摩擦压力损失泄漏损失，因而易使油液发热，总效率降低，故液压传动不宜远距离转动。液压传动性能对温度比较敏感，故不宜在高温及低温下工作。液压传动装置对油液的污染也较敏感，故要求有良好的过滤设施。液压元件加工要求高般情况下又要求有独立的能源如液压泵站，这些可能使产品成本提高。液压系统出现鼓故障时不宜追查原因，不宜迅速排除。综上所述，液压传动由于其优点比较突出，故在工农业各个部门获得广泛的应用。它的些缺点随着生产技术的不断发展提高，正在逐步得到克服。由于液压传动相对于机械传动有以上几个突出的优点，所以确定机械手的前伸后退左转右转夹紧放松着三部分动作用液压传动来实现。液压传动装置的组成液压传动装置由于使用工件压力高的油性介质，因此机构出力大，机械结构更紧凑动作平稳可靠易于调节和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时易污染环境。个完整的液压系统是由以下几部分组成的能源部分包括泵装置和蓄能器，它们能够输出压力油，把原动机的机械能转变为液体的压力能并储存起来。执行机构部分是液压油缸液动机等，它们用来带动运动部件，将液体压力能转变成使部件运动的机械能。控制部分是各种液压阀，用于控制流体的压力流量和流动方向，从而控制执行部件的作用力运动速度和运动方向，也可以用来卸载，实现过载保护等。辅助部分是系统中除了上述三部分以外的所有其他元件。液压系统中在机械手中主要实现的辅助功能机械手的伸缩回转和摆动及刀具的松开和拉紧动作等。工件的自动松开夹紧工作台的松开夹紧交换工作台的自动交换动作。机械手的运动部件平衡。如机械手轴箱的重力平衡机械手的平衡装置等。机械手运动部件的制动和离合器的控制齿轮拔叉换档等。机械手的自动开关用油缸支架把液压缸的活塞杆与花键轴端连接，这样，当液压缸的活塞运动时，就可以带动花键轴运动，从而实现了机械手的伸缩运动。除此之外，还要考虑当机械手拔完刀旋转时，要防止掉刀，手臂的两端各有个手抓，每个手抓上有个小的液压缸，当机械手在拔刀和旋转运动是，液压缸通油，使活塞运动，活塞杆端连个活动销，这样，活动销会顶住刀具，防止掉刀和刀具被甩出。.主要参数的确定工作行程由已知条件及方案分析确定最大抓取重量公斤，属于中型机械手夹持刀柄规格刀库换刀位置和主轴距离换刀时间手臂伸缩行程手臂回转范围手腕最大伸缩范围运动速度直线运动速度手臂伸缩行程,运动时间,则手臂伸缩速度为回转运动速度定为驱动方式驱动方式采用液压驱动的方式。手臂伸缩采用直线油缸，流量较大。液压传动能方便的实现无极调速，调速范围大，在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，重量较轻。工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。而且，工作油液能使传动零件实现自润滑，故使用寿命长，液压元件易于实现系列化，标准化合通用化。因此，采用液压驱动。定位精度定位采用无极调速，定位精度为.。当限位螺钉碰撞微动开关时即可发出到位信号液压系统元件的选择由于机械手操作时各个液压缸不同时工作，手臂伸缩和立柱回转所需的流量最大，其余流量均较小，因此选用双联叶片泵，其型号为，系统压力为.,电机功率为.,同步转速为,并考虑到集中供油维护方便等原则，确定液压系统各元件的型号如下溢流阀单向阀调速阀节流阀换向阀。液压系统的控制原理所谓液压系统就是以液体为介质，依靠运动者的液体的压力能来传递力的。液压系统工作是，液压泵把电动机传来的回转式机械能转变成油液的压力能油液被输送到液压缸或液压马达后，又由液压缸或液压马达把油液的压力能变为直线式或回转式的机械能输出。液压系统中的油液在受调节控制的状态下进行工作的因此液压传动和液压控制在这个意义上来说难以截然分开。液压系统必须满足起执行元件在力和速度方面的要求。调压回路液压系统的压力必须与负载相适应，以节约动力消耗和减少发热。本机械手采用双联定量泵供油，用溢流阀来调定压力，使系统在恒定的压力下工作，下图所示的为调压回路图。图调压回路缓冲回路直线油缸中流量较大，进油压力也较大，故在定位前采用二位二通电磁阀换接可调节流阀，以实现减速缓冲，如下图所示。当电磁阀和的电磁铁通电时，手臂快速伸缩，此时回油缸回油当手臂伸缩至接近设定位置时，电气定位系统输出信号为，电磁阀的电磁铁断电，回油经可调节流阀回到油箱，实现节流速缓冲。同时电磁