（图纸） A0-机械手装配图.dwg

（图纸） A0-箱体装配图.dwg

（图纸） A1-六栓槽轴.dwg

（图纸） A2-连杆.dwg

（图纸） A2-凸轮轴.dwg

（图纸） A3-换刀臂.dwg

（图纸） A4-弹簧座.dwg

（图纸） A4-刀臂座下盖.dwg

（图纸） A4-刀爪.dwg

（图纸） A4-顶柱1.dwg

（图纸） A4-顶柱2.dwg

（图纸） A4-胀缩环压环.dwg

（其他） DaoBiZhouXiaGai.prt

（其他） DaoZhua.prt

（其他） DingZhu1.prt

（其他） DingZhu2.prt

（其他） HuanDaoBi.prt

（其他） LuoShuan(M4X10).prt

（其他） LuoShuan(M6X10).prt

（其他） LuoShuan(M6X20).prt

（其他） LuoShuan(M6X45).prt

（其他） TanHuang.prt

（其他） TanHuangZuo.prt

（其他） ZhangTaoYaHuan.prt

（其他） ZhuangPei.prt

（其他） 换刀机械手设计.doc

（其他） 换刀机械手设计开题报告.doc

（图纸） 自动换刀装置的总体装配图.dwg

1、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，具体参数如下制造商型号电源，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。

2、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，即在机械手继续向下的过程中，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。

3、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，它具有换刀速度快换刀可靠运动平稳的特点。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。

4、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。手臂的自身重力可以通过简化的方式转化为个长度为，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。

5、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，以实现机械手在主轴上的“拔刀”“装刀”动作。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。

6、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。机械手的紧固件在运动中受变载荷的作用必须采用防松措施。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。

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[19]（独家原创）制钵机的设计（全套CAD图纸）（第2357326页，发表于2022-06-26 12:11）

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