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目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 數(shù)控機床知識 1
1.2 數(shù)控銑床的分類 1
1.2.1 數(shù)控立式銑床 1
1.2.2 臥式數(shù)控銑床 2
1.2.3 立、臥式兩用數(shù)控銑床 2
1.3 數(shù)控銑床的結構特征 2
1.3.1 數(shù)控銑床的主軸特征 2
1.3.2 控制機床運動的坐標特征 3
1.4 數(shù)控銑床的主要功能及加工對象 3
1.4.1 數(shù)控銑床的功能 3
1.4.2 自動換刀裝置（ATC）及其形式 3
1.4.3 自動換刀裝置應當滿足的基本要求 5
2 總體方案的確定 5
2.1 XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床及其主要參數(shù) 5
2.1.1 其主要結構特點 6
2.1.2 其主要規(guī)格及技術參數(shù) 6
2.2 初定其自動換刀裝置的設計參數(shù) 7
2.3 確定其自動換刀裝置的形式 7
3 刀庫的設計 8
3.1 確定刀庫容量 8
3.2 確定刀庫形式 9
3.3 刀庫結構設計 9
3.4 初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩及選定電機 11
3.4.1 初選電動機與降速傳動裝置 11
3.4.2 初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 11
3.5 刀庫轉(zhuǎn)位機構的普通圓柱蝸桿傳動的設計 11
3.6 刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的校核 15
3.7 花鍵聯(lián)接的強度計算 15
3.8 夾緊機構插銷剪切強度的校核 16
3.9 確定刀具的選擇方式 16
3.10 刀庫的定位與刀具的松夾 17
4 刀具交換裝置的設計 18
4.1 確定換刀機械手形式 18
4.2 換刀機械手的工作原理 19
4.3 機械手的自動換刀過程的動作順序 20
4.4 機械手回轉(zhuǎn)軸4上的齒輪齒條設計 21
4.5 自動換刀裝置的相關技術要求 21
4.5.1 主軸準停裝置 21
4.5.2 換刀機械手的安裝與調(diào)試 22
4.6 自動換刀程序的編制 22
5 自動換刀裝置的控制原理 23
5.1 自動換刀裝置的液壓系統(tǒng)原理圖 23
5.2 自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程 24
6 典型零件的設計 24
6.1 聯(lián)軸器 24
6.1.1 聯(lián)軸器的選用 25
6.1.2 聯(lián)軸器的校核 25
6.2 選擇離合器的類型 25
6.3 蝸桿蝸輪傳動設計的一些相關技術要求 25
6.4 托架的設計 25
鳴 謝 26
參考文獻 28


摘要

本論文介紹的是XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床自動換刀裝置（刀庫式）的設計.刀庫式的自動換刀裝置是由刀庫和刀具交換裝置（換刀機械手）組成。它是多工序數(shù)控機床上應用最廣泛的換刀裝置，其整過換刀過程比較復雜。首先把加工過程中需要使用的全部刀具安裝在標準的刀柄上，在機床外進行尺寸預調(diào)后，按一定的方式裝入刀庫。換刀時，先在刀庫中進行選刀，由機械手從刀庫和主軸上取出刀具，然后交換位置，把新刀插入主軸，舊刀放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，其容量為六把刀具,采用盤形結構,安裝在機床的左側(cè)立柱上。因為XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床外形及其他性能參數(shù)等均與THK6363型自動換刀數(shù)控鏜銑床相似，所以本機床的自動換刀裝置的設計將仿效THK6363型自動換刀數(shù)控鏜銑床換刀裝置，設計成采用軸向放置的鼓盤式刀庫形式和回轉(zhuǎn)式雙臂機械手組成。
刀具按預定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個刀座內(nèi)。該法不需要刀具識別裝置，驅(qū)動控制也比較簡單，工作可靠。但刀庫中每一把刀具在不同工序中不能重復使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。此外，裝刀時必須十分謹慎，如果刀具不按順序裝在刀庫中，將會產(chǎn)生嚴重的后果。順序選刀是在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫的刀套中，順序不能有差錯。加工時按順序調(diào)刀。適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型自動換刀裝置?？芍獢?shù)控銑床用4把刀就可完成大多數(shù)的銑削加工。所以這個容量為6把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。
兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手的優(yōu)點是換刀動作可靠，換好時間短，缺點是刀柄精度要求高，結構復雜，聯(lián)機調(diào)整的相關精度要求高，機械手離加工區(qū)較近。一般來說，這種機械手用于刀庫刀座軸線與機床主軸軸線垂直，刀庫為徑向存取刀具形式的自動換刀裝置，因此，在XKA5032A/C數(shù)控立式升降銑床的自動換刀裝置中可采用這種機械手形式。



關鍵詞：數(shù)控銑床；自動換刀裝置；刀庫；換刀機械手
　　　
Abstract

This thesis introduction is the design that the XKA5032 A/C number controls the sign type working panel lifter miller to change the knife device(the knife database type) automatically.The knife database type automatically change the knife device is have by the knife database and the knife to exchange device(change the knife the machine hand) to constitute.It is many work ordinal numbers to control the top of the tool machine to apply to change the knife device most extensively, it is whole to lead to change the knife process more complicated.First process process in need to be use of all knifes have to install on the haft of the standard, pressing certain way to pack into the knife database after the tool machine carry on size to prepare to adjust outside.Be in the knife database carry on choosing knife first while change the knife, is taken out knife to have from the knife database and the principal axis by the machine hand, then exchange position, insert the new knife into the principal axis, the old knife puts back a knife database.The knife database that deposits knife to have has bigger capacity, its capacity has for six knifes, adopting the dish form structure, the left side that installs in the tool machine signs pillar up.The XKA5032 A/C number controls the sign type working panel lifter miller shape and other function parameter etc.s to all change the knife with THK6363 typeses automatically number to control the boring miller likeness, so this ..