（毕设全套）卧式加工中心自动换刀机械手设计（含CAD图纸）

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卧式加工中心自动换刀机械手设计摘要。采用机械手进行刀具交换的方式应用的最为广泛，这是因为机械手换刀有很大的灵活性，而且可以减少换刀时间。图见零号图自动换刀机械手。换刀动作如表.所示表.机械手的换刀动作机械手的种类加工中心换刀机械手的种类繁多，可以说每个厂家都推出自己的独特的换刀机械手，在加工中心的自动换刀系统中，是机械手具体执行刀具的自动更换，对其要求是迅速可靠准确协调。由于加工中心机床的刀库和主轴，其相对位置距离不同，相应的换刀机械手的运动过程也不尽相同，它们由各种形式的机械手来完成。常见的机械手有单臂单爪回转式机械手机械手摆动的轴线与刀具主轴平行，机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀，换刀具的所花费的时间长，用于刀库换刀位置的刀座的轴线相平行的场合。如图所示图.单臂单爪回转式机械手单臂双爪回转式机械手图.单臂双爪回转式机械手这种机械手的手臂上有两个卡爪，两个卡爪有所分工，个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务，其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短，如图.所示。双臂回转式机械手俗称扁担式这种机械手的两臂各有个卡爪，可同时抓取刀库及主轴上的刀具，在回转之后有同时将刀具归回刀库及装入主轴，是目前加工中心机床上最为常用的种形式，换刀时间要比前两种都短，如图.所示。图.双臂回转式机械手这种机械手在有的设计中还采用了可伸缩的臂，如图.所示图.双臂回转式机械手双机械手这种机械手相当与两个单臂单爪机械手，相互配合起来进行自动换刀。其中个机械手执行拔“旧刀”归回刀库，另个机械手执行从刀库取“新刀”插入机床主轴上，如图.所示图.双机械手双臂往复交叉式机械手图.双臂往复交叉式机械手这种机械手两臂可往复运动，并交叉成定角度。两个手臂分别称作装刀手和卸刀手。卸刀手完成往主轴上取下“旧刀”归回刀库，装刀机械手执行从刀库取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿导轨或丝杠作直线移动或绕个转轴回转，以实现刀库与主轴之间的运送刀具工作，如图.所示。双臂端面夹紧式机械手这种机械手只是在夹紧部位上和前几种不同，上述几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓住刀具，而此种机械手则是夹紧刀柄的两个端面，如图.所示图.双臂端面夹紧式机械手由于双臂回转式机械手的动作比较简单，而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库集中的刀具，换刀时间较短，我们本次设计所要求的换刀时间为秒，故我们选用双臂回转式机械手。如果我们采用不能伸缩的机械手，由于机械手回转时其手部回转半径较大，如刀库中刀具排得较密，可能碰撞刀具，且用这种类型的机械手直接在刀库与主轴之间换刀，只宜采用顺序换刀或刀具编码式任意选刀，不然，换刀时间将增加。故我们采用可伸缩式的双臂回转机械手。手爪的选择．单臂双爪式机械手的手爪这种机械手的手爪，大都采用机械锁刀方式，有些大型加工中心，亦有采用机械加液压锁刀方式，以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出，较普通采用的机械锁刀方式手爪弹簧销式手爪。如图，放大图。它是目前加工中心上用较多的种，手臂的两端个有个手爪，刀具被弹簧推着的活动销类似于人的手指顶靠在固定爪中，锁紧销被弹簧顶起，使活动销被锁住，不能后退，这就是保证了机械手在换刀过程中手爪中的刀具不会被甩出，当手臂处于抓刀位置时，锁紧销被设置在主轴伸出端或刀库上的撞块压下，活动销就可以活动，使得机械手可以抓住或放开主轴或刀库刀套中的刀具。此外，钳形手的杠杆手，用得也较普遍。锁销在弹簧作用下，其大直径外圆顶着止退销，杠杆手爪就不能摆动张开，手爪中的刀具就不会被甩出，当抓刀或还刀时，锁销被装在刀库或主轴端处的撞块压回，止退销和杠杆手爪就能摆动张开。刀具就能装入或取出。钳型手和杠杆手均为直线运动抓手。机械手的手爪在抓住刀具后，还必须具有锁刀功能，以防止在换刀过程中掉刀或刀具被甩出。当机械手松刀时，刀库的夹爪既起着刀套的作用，又起着手爪的作用。对于双臂回转式机械手的手爪，大都采用机械锁刀方式，有些大型加工中心，亦有采用机械液压锁刀方式，以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出。手爪的形式有机械锁刀手爪弹簧销式手爪，使用这种形式的抓持机构，手爪不需要设置专门的传递装置，因而结构简单，使用广泛。但在机械手有旋转运动时，为避免刀具甩脱，手爪就必须有自锁夹持机构，其结构较复杂。钳形杠杆机械手。这种机械手手爪的张合需要动力传递装置，传动较复杂，但手爪的结构可较简单。使用也较普遍。虎钳形指。在手爪中设有定位销，使刀具在手爪中定位。用这种形式的夹持机构时，刀具需经特殊补充加工，不能使用标准刀具，所以使用者较少。我们在这里采用第种手爪。刀具的夹持在刀具自动交换装置上，机械手抓刀具的方法大体上可以分为下列两类柄式夹持轴向夹持。发兰式夹持。这种夹持方式，在刀具夹头的前端，有供机械手用的发兰盘。采用发兰式夹持，当应用中间搬运装置时，可以很方便地从个机械手将刀具夹头过渡到另个辅助机械手上去，刀具夹头采用带洼形的法兰盘夹持刀夹。在这里，我们采用第种夹持方式，刀柄型号为。图.所示为标准刀具夹头的锥柄柄部，由图可见