（毕业设计全套）自动换刀机械手设计（打包下载）

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《（毕业设计全套）自动换刀机械手设计（打包下载）》修改意见稿

1、“.....偏重对回转轴附加有动压力，其方向不断变化，特别是高速及速度突然变化时更加明显，这些都将引起机械手的振动，严重的会造成卡死。预防的措施减轻腕部手部的重量，并尽量减少偏心载荷。可采用铝合金制造腕部和手部。合理分布臂部上各部件重量和增加平衡重，使臂部平衡。些机械手结构上无法避免偏重，则应加强导向支撑，尽量减轻偏重对运动的影响。二加强臂部刚度提高臂部刚度是减少手部颤动的关键，有利于提高定位精度，故常采用导向形式来加强定位。三改进缓冲装置和提高配合精度机械手的缓冲装置是保证运动平稳和减少振动的主要措施。机械冲击，它是在臂部运动中与定位装置相碰撞而产生的。它可用缓冲装置来消除。四采取的措施提高部件的配合精度，减少间隙，有利于运动平稳，特别是高速运动的机械手更需要保证加工精度和提高配合......”。

2、“.....综合以上所述，我在设计机械手手臂的时候采用了完全中心对称的机构，并且通过调整螺栓来调整机械手手臂的水平。因为整体的尺寸很小，所以机械手换刀臂的轴的直径比较小，并不适合采用键连接来传动，所以采取了胀缩环这个标准件来连接机械手换刀臂和机械手换刀臂的轴。胀缩环具有非常好的对中性，并且能够传递非常大的转距，结构简单，非常适用在机构尺寸小的结构中。机械手换刀臂的结构简图如图.所示。这个手臂的形状，完全按照中心对称的方式设计，但是为了适应不同型号的刀柄，两边的刀爪是可以拆卸调换的。图机械手传动结构的设计根据第章的介绍，我选择凸轮换刀装置作为传动方案。凸轮机械手换刀装置是目前加工中心常用的机构之，与传统的气动液压换刀机构相比......”。

3、“.....近年来加工中心得到了广泛的应用。凸轮机械手换刀装置通常由个凸轮以及相应的机构组成，其中，个平面凸轮通过连杆机构，用来完成“装刀”与“拔刀”动作另个弧面凸轮带动凸轮分度机构，用来实现机械手的转位，完成“抓刀”和“换刀”动作。图.凸轮机械手换刀机构原理图驱动电动机减速器锥齿轮平面凸轮弧面凸轮连杆机构机械手滚动盘电气信号盘凸轮换刀装置的结构原理如图所示，它主要由驱动电动机减速器平面凸轮弧面凸轮连杆机械手等部件构成。换刀时，驱动电动机连续回转，通过减速器与凸轮换刀装置连接，提供装置的动力并通过平面凸轮弧面凸轮以及相应的机构，将驱动电动机的连续运动转化为机械手的间歇运动。图.中，平面凸轮通过锥齿轮和减速器连接，在驱动电动机转动时，通过连杆机构，带动机械手在垂直方向作上下运动......”。

4、“.....弧面凸轮和平面凸轮相连，在驱动电动机回转时，通过滚动盘共个滚珠带动花键转动，花键轴带动机械手在水平方向上作旋转动作，以实现从机械手转位，完成“抓刀”和“换刀”动作。电气信号盘中安装有若干开关，以检测机械手实际运动情况，实现电气互锁。弧面凸轮转角平面凸轮转角图.平面凸轮和弧面凸轮的运动过程平面凸轮与弧面凸轮的动作配合曲线如图.所示。在驱动电动机的带动下，弧面凸轮在的范围内，完成机械手的转位动作。在的范围内弧面凸轮平面凸轮均不产生机械手运动，用于松开刀具。当凸轮继续转动到的范围内，平面凸轮通过连杆机构带动机械手进行向下运动其中，在范围内，只有平面凸轮带动机械手作向下的运动，机械手同时拔出主轴刀库中的刀具在的范围内，因刀具已经脱离主轴的刀座，两凸轮同时动作......”。

5、“.....已经开始进行转位，以提高换刀速度。在凸轮转动到的范围内，弧面凸轮带动机械手进行转位，完成主轴与刀库的刀具交换当进入的范围时，两凸轮同时动作，平面凸轮已经开始通过连杆机构带动机械手进行向上运动，以提高换刀速度。从.起，平面凸轮带动机械手向上运动，机械手同时将主轴刀库中的刀具装入刀座这动作在范围，完成“装刀”动作。接着的范围内，弧面凸轮平面凸轮均不产生机械手运动，机床进行刀具的“夹紧”动作，这动作由机床的气动或液压机构完成。在.的范围内，弧面凸轮完成机械手反向转位动作，在机械手回到原位，换刀结束。换刀机械手的参数和计算.手臂的弯曲变形手臂受到自身重力和刀具的重力左右，所以会有弯曲变形，如果弯曲太大，就会造成换刀时手臂和刀具的干涉，造成机器的损坏......”。

6、“.....宽，高的长方体来计算，刀具的重量手臂材料的抗拉强度屈服强度图.手臂的受力可以简化为图.所示如上图所示，可简化为悬臂梁来处理，则任意横截面上的弯矩为.得挠曲线方程刀具重力所造成的弯曲.刀臂自重所造成的弯曲.其中最大挠度为刀具重力所造成的弯曲.刀臂自重所造成的弯曲.端截面转角为刀具重力所造成的弯曲.刀臂自重所造成的弯曲.计算得刀具重量所造成的弯曲刀臂自身重量所造成的弯曲通过以上的计算可知，换刀机械手的手臂的弯曲非常小，根本不会对实际工作造成任务影响，所以是符合要求的。.电动机的选择根据设计要求，锥齿轮的传动比为，大齿轮每.转圈，所以小齿轮每转圈。速度为，电动机没有这个转速的，所以要通过减速系统减速来达到要求转速。假设减速比为，通过咨询和调查，决定选择厂家生产的型号伺服电机......”。

7、“.....电压相，额定功率转速换刀过程整个换刀的过程和关系如图.所示。刀具预备在机床进行加工的同时，根据数控系统作出的代码指令，把需要换的新刀回转到指定位置，完成刀具的“预选”动作，为刀具交换做好准备。主轴定向准停在换刀指令发出后，首先进行主轴定向准停，使主轴上的定位键方向和刀库位键致。与此同时，轴快速的向上运动到换刀点，刀杯旋转，使刀具轴线与主轴轴线平行。机械手回转夹刀当主轴箱到达换刀位置，同时刀库上的刀具完成旋转动作后，凸轮换刀机构通过电动机驱动，是机械手进行转位，两边的刀爪分别夹持刀库换刀位以及主轴上的刀具。卸刀在机械手完成夹刀动作后，刀库以及主轴内的刀具加紧装置同时放松，刀具被松开，凸轮换刀机构在电动机的驱动下，机械手向下伸出同时娶出刀库和主轴上的刀具，进行卸刀......”。

8、“.....凸轮换刀机构在电动机驱动下，机械手旋转进行刀库侧刀具和主轴侧刀具的换位。装刀刀具完成换位后，凸轮换刀机构在电动机的驱动下，机械手向上缩回，将刀库侧刀具和主轴侧刀具同时装入刀座和主轴，并且刀库以及主轴内的刀具夹紧装置同时夹紧。机械手返回刀库以及主轴内的刀具夹紧专职完成夹紧后，凸轮换刀机构在电动机驱动下，机械手反向旋转回到起始位置这时手臂旋转过，两边手爪互换，完成换刀动作。换刀完成后，主轴箱向下运动即可进行下把刀的加工，同时刀杯向上旋转。图.机械手换刀顺序图图.刀盘和机械手位置图图.机械手和主轴的位置图致谢在这次毕业设计中，我有很多收获，首先把我几年来所学的知识做了次系统的复习，更深步了解了所学的知识，培养了我综合运用所学知识，独立分析问题和解决问题的能力......”。

9、“.....网络查找资料和运用资料，还使我学会如何与同学共同讨论问题。这对我以后的工作有很大的帮助,今后我会在工作中不断的学习,努力的提高自己的水平。经过本次设计，我切实体会到作为个优秀的设计人员的艰难性。在设计过程中，我经常遇到各种各样的问题，有的是知识方面的不足导致的，有的是设计经验方面不足导致的。这些问题有时使得我束手无措，不过在指导老师帮助和自己的努力下，终于使得我顺利完成了设计。虽然我的设计存在很多不足的地方，但在这两个多月的时间里，我学到了很多有用的知识，也积累了定的设计经验，这些对于我即将要走向社会工作岗位，将起到很关键的作用。在此衷心感谢学校学院各位老师年来给我的教育和培养，特别要感谢易广建我的毕业设计期间给予的诸多指导。参考文献吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册第二版......”。