【精品设计】XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置刀库式设计

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编号:20171122093831210    类型:共享资源    大小:2.01MB    格式:RAR    上传时间:2017-11-22
  
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精品 设计 xka5032ac 数控 立式 升降台 铣床 自动 装置 刀库式
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资源描述:

本论文介绍的是XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置(刀库式)的设计.刀库式的自动换刀装置是由刀库和刀具交换装置(换刀机械手)组成。它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀装置,其整过换刀过程比较复杂。首先把加工过程中需要使用的全部刀具安装在标准的刀柄上,在机床外进行尺寸预调后,按一定的方式装入刀库。换刀时,先在刀库中进行选刀,由机械手从刀库和主轴上取出刀具,然后交换位置,把新刀插入主轴,旧刀放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量,其容量为六把刀具,采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上。因为XKA5032A/C数控立式升降台铣床外形及其他性能参数等均与THK6363型自动换刀数控镗铣床相似,所以本机床的自动换刀装置的设计将仿效THK6363型自动换刀数控镗铣床换刀装置,设计成采用轴向放置的鼓盘式刀库形式和回转式双臂机械手组成。

刀具按预定工序的先后顺序插入刀库的刀座中,使用时按顺序转到取刀位置。用过的刀具放回原来的刀座内,也可以按加工顺序放入下一个刀座内。该法不需要刀具识别装置,驱动控制也比较简单,工作可靠。但刀库中每一把刀具在不同工序中不能重复使用,为了满足加工需要只有增加刀具的数量和刀库的容量,这就降低了刀具和刀库的利用率。此外,装刀时必须十分谨慎,如果刀具不按顺序装在刀库中,将会产生严重的后果。顺序选刀是在加工之前,将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插入刀库的刀套中,顺序不能有差错。加工时按顺序调刀。适合加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型自动换刀装置。可知数控铣床用4把刀就可完成大多数的铣削加工。所以这个容量为6把刀的刀库,几乎不存在加工过程中需要重复利用刀具的情况,所以刀具的选择方式确定为顺序选择刀具。

两手互相垂直的回转式单臂双手机械手的优点是换刀动作可靠,换好时间短,缺点是刀柄精度要求高,结构复杂,联机调整的相关精度要求高,机械手离加工区较近。一般来说,这种机械手用于刀库刀座轴线与机床主轴轴线垂直,刀库为径向存取刀具形式的自动换刀装置,因此,在XKA5032A/C数控立式升降铣床的自动换刀装置中可采用这种机械手形式。

关键词:数控铣床;自动换刀装置;刀库;换刀机械手

目  录


设计总说明I

INTRODUCTIONII

1绪论1

1.1数控机床知识1

1.2数控铣床的分类1

1.2.1数控立式铣床1

1.2.2卧式数控铣床2

1.2.3立、卧式两用数控铣床2

1.3数控铣床的结构特征2

1.3.1数控铣床的主轴特征2

1.3.2控制机床运动的坐标特征2

1.4数控铣床的主要功能及加工对象3

1.4.1数控铣床的功能3

1.4.2自动换刀装置(ATC)及其形式3

1.4.3自动换刀装置应当满足的基本要求4

2总体方案的确定5

2.1XKA5032A/C数控立式升降台铣床及其主要参数5

2.1.1其主要结构特点5

2.1.2其主要规格及技术参数6

2.2初定其自动换刀装置的设计参数7

2.3确定其自动换刀装置的形式7

3刀库的设计9

3.1确定刀库容量9

3.2确定刀库形式9

3.3刀库结构设计9

3.4初估刀库驱动转矩及选定电机11

3.4.1初选电动机与降速传动装置11

3.4.2初估刀库驱动转矩11

3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计12

3.6刀库驱动转矩的校核16

3.7花键联接的强度计算16

3.8夹紧机构插销剪切强度的校核16

3.9确定刀具的选择方式17

3.10刀库的定位与刀具的松夹18

4刀具交换装置的设计19

4.1确定换刀机械手形式19

4.2换刀机械手的工作原理20

4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序21

4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计22

4.5自动换刀装置的相关技术要求22

4.5.1主轴准停装置22

4.5.2换刀机械手的安装与调试23

4.6自动换刀程序的编制23

5自动换刀装置的控制原理25

5.1自动换刀装置的液压系统原理图25

5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程25

6典型零件的设计27

6.1联轴器27

6.1.1联轴器的选用27

6.1.2联轴器的校核27

6.2选择离合器的类型27

6.3蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求28

6.4托架的设计28

鸣  谢29

参考文献31



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