（终稿）自动换刀机械手设计（全套完整有CAD）

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《（终稿）自动换刀机械手设计（全套完整有CAD）》修改意见稿

1、“.....行程开关发出信息给电控系统，激励电磁制动器而定位。特点结构简单，工作可靠，维修方便，但定位精度低。机械挡块定位般是在减速后，驱动压力将运动件压在机械挡块上或驱动压力将活塞压靠缸盖而定位，定位精度较高。可分为单点定位或多点定位的挡块机构。.机械传动型机械手速度及位置控制为了便于控制机械手的速度及位置，些专用机械手采用凸轮机构和连杆机构进行驱动。特点工作速度可以提高而且与主机同步工作而不产生误动作。通过以上论述和比较，选用液压缓冲器和油缸端部缓冲的方式，定位选用机械挡块定位。.机械手类型确定根据以上的介绍，通过比较我确定选用电动机械手。这样选择的原因主要是根据精度和成本的原因。由于是个单独的部件大量生产，成本是非常主要的原因，气动和液压机械手的制造精度要求非常高，成本也就高，而电动机械手作为发展得最为完善的机械手......”。

2、“.....成本是最低的，所以选择了电动机械手。.驱动系统和电控系统的选择驱动系统的选择机械手驱动系统有液压驱动电压驱动电机驱动和机械驱动四种。台机械手的驱动方式，可以只用种方式进行驱动，也可采用几种方式联合驱动。.机械手的驱动系统有液压驱动，气压驱动，电机驱动，和机械传动四种。台机械手可以只用种驱动，也可以用几种方式联合驱动，各种驱动的特点见表。比较内容驱动方式机械传动电机驱动气压传动液压传动异步电机，直流电机步进或伺服电机输出力矩输出力矩较大输出力可较大输出力矩较小气体压力小，输出力矩小，如需输出力矩较大，结构尺寸过大液体压力高，可以获得较大的输出力控制性能速度可高，速度和加速度均由机构控制，定位精度高，可与主机严格同步控制性能较差，惯性大，步易精确定位控制性能好，可精确定位，但控制系统复杂可高速，气体压缩性大，阻力效果差，冲击较严重......”。

3、“.....低速步易控制油液压缩性小，压力流量均容易，双臂回转式换刀，刀臂数量和长度以及直径主要依据配套刀库的设计要求。换刀时间.。机械手的平稳性工业生产要求机械手工作速度快，运动平稳，定位精度高。应注意其影响因素，设计合理结构，以满足要求。影响平稳性以定位精度的因素惯性力的影响图.惯性曲线机械手速度突变，加减速度不连续，会产生巨大的惯性冲击力，以至使工件滑动部件松动零件破裂。定位时，大的减速度使臂部往复振动，直接影响定位精度。因此，应根据机械手的运动特性，选择适宜的控制系统，使加减速度按所需的运动归路变化，同时，在保证刚度的前提下，减轻机械手运动件的重量。结构刚度的影响零件结构刚度性差，配合间隙大及整机固有频率低时，受较小惯性冲击，就发生振动。不但降低定位精度，而且降低机械手寿命。应选择合理结构，提高机械手固有频率及承受惯性载荷的能力......”。

4、“.....电气开关的定位精度最低，伺服定位较高，机械挡块的定位最高。控制系统的影响电控系统的误差，阀类泄漏，检测元件失灵，挡块偏移等会降低定位失灵。驱动源的影响液压气压电压及油温波动都会降低平稳性及定位精度，必要时，用蓄能器等稳定液压气压电压，用加热器和冷却器控制油温。机械手的运动特性深入分析机械手的运动特点，有利于根据工作条件选择适宜的运动特点。下面为我们所选工业机械手所具有的运动规律，在减速较大时的情形。图.运动特性曲线按上图的运动，机械手的速度变化呈等加速或不等加速运动，其减速过程亦分为等减速运行和不等减速运行，在呈等加速运行，而不等减速运行时，由于速度行程短，故有利于提高机械手的工作速度。加工时根据程序寻找所需要的刀具。由于每把刀具都有自己的代码，它们在刀库中的位置和存放顺序可以与加工顺序无关。每把刀具都可被多次重复使用......”。

5、“.....常用的有三种。刀具编码在每把刀具的尾部都用编码环编上自己的号码。选刀时根据穿孔带所发出的刀号指令任意选择所需的刀具。由于每把刀具都有自己确定的代码，无论将刀具放入刀库的哪个刀座中都不会影响正确选刀。采用这种编码方式可简化换刀动作和控制线路，缩短换刀时间。这种编码现已获广泛应用。刀座编码在刀库的每个刀座上用编码板编码。这种编码方式的优点是刀柄不会因尾部有编码环而增加长度缺点是刀具必须对号入座，换刀时间长。编码钥匙预先给每把刀具都系上把表示该刀具代码的编码钥匙。刀具识别装置通常有接触式和非接触式两种。.刀库的驱动及定位刀库的旋转可分为电气驱动和液压驱动两种方式。电气驱动可以将伺服半闭环系统用作驱动刀库的转动，也可采用系统的直接发出运转信号控制电机的运转来带动刀库旋转。液压驱动仍需电气信号的配合，给出运转信号......”。

6、“.....只是执行机构是液动马达。在执行过程时，除了主轴头的定向及主轴箱的定位外，为确保所更换的刀具准确地被机械手抓住，所以刀库的定位也是必要的功能。电气驱动时可在电机上安装位置编码器进行定位,也可以在抓刀位置安装接近开关来检测定位。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......”。

7、“.....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......”。

8、“.....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。通用机械手在工业生产中的应用只有三十年的历史，但这些装置在国外得到相当重视。所以设计生产使用数控机床数控加工中心类的较为高级的机加设备是迫在眉睫的。虽然目前我国的数控加工中心等大型设备还是依赖进口，但相信不久的将来我国必然会设计研制出自己的设备，这需要我们所有人的不懈努力。这次设计的换刀机械手的主要任务是，完全模拟人手的换刀动作，给机床主轴提供相对转动实现夹紧放松刀具的动作。换刀机械手的相关介绍.数控技术的发展历程回顾数控技术的发展已经经历了两个阶段，六代的发展历程。第个阶段叫做阶段，经历了电子管晶体管和小规模集成电路三代。自年开始小型计算机开始用于数控系统就进入了第二个阶段，叫做阶段，成为第四代数控系统从年微处理器开始用于数控系统即发展到第五代......”。

9、“.....数控系统从性能到可靠性都得到了根本性的提高。实际上从世纪末期直到今天，在生产中使用的数控系统大部分都是第五代数控系统。但第五代数控系统以及以前各代都是种专用封闭的系统，而第六代开放式数控系统将代表着数控系统的未来发展方向，将在现代制造业中发挥越来越重要的作用。.数控加工中心的基本功能带有自动换刀刀具交换装置的数控机床称为加工中心。它通过刀具的自动交换，可以次装夹完成多道工序的加工，实现了工序的集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率，减少了零件安装定位次数，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，它还具有生产率高自动,机械手,设计,毕业设计,全套......”。