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自動換刀裝置研究論文

發布時間:2021-02-05 04:33:38

❶ 卧式加工中心自動換刀裝置的技術改進設計 畢業論文 有資料的 回復下 謝謝

直接q我 給你參考 卧式加工中心自動換刀裝置的技術改進

❷ 快速自動換刀技術都有哪些結構裝置

除了在傳統換刀裝置的基礎上提高動作速度外,還出現了一些新方法和新結構換刀裝置。
(1)多主軸換刀
這種機床沒有傳統的刀庫和換刀裝置,而是採用多個主軸並排固定在主軸架上,一般為3~18個。每個主軸由各自的電動機直接驅動,並且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換,而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸,實現換刀並立即加工。這個移動時間就是換刀時間,而且非常短。由夾具快速移動完成換刀,省去了復雜的換刀機構。這種結構的機床和通常的加工中心結構已大不相同。不僅可以用於需要快速換刀的加工,而且可以多軸同時加工,適合在高效率生產線上使用。
(2)雙主軸換刀
加工中心有兩個工作主軸,但不是同時用於切削加工。一個主軸用於加工,另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時,加工的主軸迅速退出,換好刀具的主軸立即進入加工。由於兩個過程可以同時進行,換刀時間實際就是已經裝好刀具的兩個主軸的換位時間,使輔助時間減到最少,即機床切屑到切屑換刀時間達到最短。由於有兩個主軸,這種機床的刀庫和換刀機械手可以是一套,也可以是兩套。兩個主軸可以用1.0~1.5s的時間移動到加工位置並啟動加速到加工的最大速度。具體的交換時間取決於機床的尺寸。
(3)刀庫布置在主軸周圍的轉塔方式
這種方式,刀庫本身就相當於機械手,即通過刀庫拔插刀並採用順序換刀,使機床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現任意換刀,則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等,最遠的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此,這種方式作為高速自動換刀裝置只能採用順序選刀的方式。
(4)多機械手方式
同樣,刀庫布置在主軸的周圍,但採用每把刀有一個機械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失,並可以採用任意選刀的方式。
根據高速機床新的結構特點設計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如,傳統的立式加工中心的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側:而高速加工中心則多為立柱移動的進給方式,為減輕運動件質量,刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。
採用新方法進行刀具快速交換。不用刀庫和機械手方式,而改用其它方式換刀。例如不用換刀,用換主軸的方法。
利用新開發的加工中心的主軸部件可作6自由度高速運動這一特點,讓主軸直接參與換刀過程,不僅可使刀庫配置位置靈活,而且可減少刀庫運動的自由度,顯著簡化刀庫和換刀裝置的結構。
適合於高速加工中心的刀柄。HSK刀柄質量輕,拔插刀行程短,可以使自動換刀裝置的速度提高。快速自動換刀裝置採用HSK空心短錐柄刀是發展的趨勢。

❸ 加工中心自動換刀裝置的組成部分是什麼

加工中心有是由基礎的數控銑床發展而來,它綜合了數控銑床的所有的特點和功能,與數控銑床不同的是加工中心擁有自動換刀裝置,能實現在加工時自動換刀功能。而數控銑床則沒有自動換刀裝置,不能實現自動換刀功能,這就是數控銑床與加工中心的區別所在。
加工中心自動換刀裝置的組成:
加工中心的自動換刀裝置是由刀庫、機械手臂和驅動機構等部件組成,刀庫是存放著加工時所需要的刀具。刀庫的類型有很多,主要是根據形狀來分類有斗笠式刀庫、圓盤式刀庫和鏈條式刀庫等多種類型的刀庫,這些刀庫的容量幾把到幾百把刀具。在市場上常見加工中心使用的刀庫有斗笠式刀庫和圓盤式刀庫這兩種,而鏈條式刀庫由於價格昂貴所以沒有什麼廠家使用。
加工中心的換刀方式:
1、斗笠式刀庫的換刀方式:
斗笠式刀庫的換刀方式比較簡單,這類刀庫沒有機械手臂,所以不需要使用機械手臂來完成換刀。其刀庫的換刀方式是這樣的:刀庫向主軸移動來實現換刀。此類具有性價比高、維護方便、結構簡單等優點,而缺點就是換刀速度慢。
2、圓盤式刀庫的換刀方式:
圓盤式刀庫的換刀方式比較復雜,主要是由機械手臂來完成換刀動作,由機械手從刀庫取出刀具180°旋轉裝入主軸中完成換刀。此類刀庫具有換刀速度快的優點,其缺點就是結構復雜,維修不便,而且故障率高。
盡管這些刀庫的換刀方式、選刀方式、刀具結構等各不相同,但都是由數控系統來控制的,由電機、氣壓或者液壓和機械手來實現刀具的選擇與交換。

❹ 誰有關於自動換刀裝置的畢業論文呀

XKA5032A/C數控立式升降台銑床自動換刀裝置 論文編號:JX391 論文字數:19362.頁數:37 摘要 本論文介紹的是XKA5032A/C數控立式升降台銑床自動換刀裝置(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後,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,然後交換位置,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,採用盤形結構,安裝在機床的左側立柱上。因為XKA5032A/C數控立式升降台銑床外形及其他性能參數等均與THK6363型自動換刀數控鏜銑床相似,所以本機床的自動換刀裝置的設計將仿效THK6363型自動換刀數控鏜銑床換刀裝置,設計成採用軸向放置的鼓盤式刀庫形式和回轉式雙臂機械手組成。 刀具按預定工序的先後順序插入刀庫的刀座中,使用時按順序轉到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內,也可以按加工順序放入下一個刀座內。該法不需要刀具識別裝置,驅動控制也比較簡單,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,將會產生嚴重的後果。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。加工時按順序調刀。適合加工批量較大、工件品種數量較少的中、小型自動換刀裝置。可知數控銑床用4把刀就可完成大多數的銑削加工。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式單臂雙手機械手的優點是換刀動作可靠,換好時間短,缺點是刀柄精度要求高,結構復雜,聯機調整的相關精度要求高,機械手離加工區較近。一般來說,這種機械手用於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數控立式升降銑床的自動換刀裝置中可採用這種機械手形式。 關鍵詞:數控銑床;自動換刀裝置;刀庫;換刀機械手 Abstract This thesis introction 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 tool machine changes the knife the design of the device to change the knife in the wake of THK6363 typeses automatically automatically the number control the boring miller to change the knife device, the design becomeses the adoption stalk toward the drum dish type knife database form and the turn-over type double the arm machine hand for place to constitute. The knife has to press to schele to the work preface insert the knife of the knife database order of sequence, usage turn to take knife position in order.The knife for using puts back the original knife inside, can also press to process sequence to put into the next knife.That method doesn't need the knife to identify device, driving a control also more simple, work credibility.But the knife database in each knife have in the different work preface and can't repeat an usage, for satisfying to process to need to only increase the capacity of the quantity and the knife database that the knife have, this utilization that lowers knife to have with the knife database.Have to be very careful while packing knife in addition, if the knife doesn't in order have to pack in the knife database, will proce serious result.Sequence's choosing knife is before process, will process the knife that spare parts need to have to request to be one by one in order in the knife set of insert the knife database according to the craft, the sequence can't have mistake.Process adjust knife in order.Suit to process a batch quantity to compare greatly,the work piece the species quantity less of medium,small scaled the auto change the knife device.Can know the number controls miller to use 4 make the knife complete most milling and can pare to process.So this capacity is 6 knife databases of knifes, almost the nonentity process to need to make use of the circumstance that the knife have again in the process, so the knife have of the choice method assurance for in proper order choice the knife have. Two hands are mutual perpendicular of the advantage of the turn-over type single arm hands machine hand change the knife action credibility, changing good time short, the weakness is the haft accuracy to have high request, structure complications, the linking machine adjust of the related accuracy have high request, the machine hand leaves to process area nearer.Generally speaking, this kind of machine hand useds for the knife database knife the stalk line and the tool machine principal axis stalk line perpendicular, the knife database has a form to change the knife device automatically toward the access knife for the path, therefore can adopt this kind of machine hand form in the XKA5032 A/C number control the sign type rise and fall miller the auto change the knife the device. Keywords: numerical control milling machines ;Automatic tool changer ;Tool storage ;tool changing-manipulator 目錄 摘要I Abstract II 1 緒論 1 1.1 數控機床知識 1 1.2 數控銑床的分類 1 1.2.1 數控立式銑床 1 1.2.2 卧式數控銑床 2 1.2.3 立、卧式兩用數控銑床 2 1.3 數控銑床的結構特徵 2 1.3.1 數控銑床的主軸特徵 2 1.3.2 控制機床運動的坐標特徵 3 1.4 數控銑床的主要功能及加工對象 3 1.4.1 數控銑床的功能 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數控立式升降台銑床及其主要參數 5 2.1.1 其主要結構特點 6 2.1.2 其主要規格及技術參數 6 2.2 初定其自動換刀裝置的設計參數 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 初估刀庫驅動轉矩及選定電機 11 3.4.1 初選電動機與降速傳動裝置 11 3.4.2 初估刀庫驅動轉矩 11 3.5 刀庫轉位機構的普通圓柱蝸桿傳動的設計 11 3.6 刀庫驅動轉矩的校核 15 3.7 花鍵聯接的強度計算 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 主軸准停裝置 21 4.5.2 換刀機械手的安裝與調試 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 聯軸器 24 6.1.1 聯軸器的選用 25 6.1.2 聯軸器的校核 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 以上回答來自: http://www.lwtxw.com/html/44-5/5084.htm

❺ 什麼是自動換刀裝置

一、自動換刀裝置的形式

自動換刀裝置是數控機床的重要執行機構,它的形式多種多樣,目前常見的有以下幾種:

1.回轉刀架換刀;
2.排式刀架換刀;
3.更換主軸頭換刀;
4.帶刀庫的自動換刀系統

在這里我對數控機床常見的這幾種換刀系統逐一介紹,首先介紹一下回轉刀架換刀系統。

二、回轉刀架

數控機床使用的回轉刀架是比較簡單的自動換刀裝置,常用的類型有四方刀架、六角刀架,即在其上裝有四把、六把或更多的刀具。

回轉刀架必須具有良好的強度和剛度,以承受粗加工的切削力:同時要保證回轉刀架在每次轉位的重復定位精度。下面我們結合一台四工位的四方刀架了解一下其換刀過程及原理。並結合換刀原理分析一下四方刀架的常見故障現象及原因。常見機床四方刀架如圖一(左)。
圖一數控機床刀架或刀庫是由機床PLC來進行控制,對於普通的四工位刀架來說,控制比較簡單,一般用於普通的車床。我們分析車床刀架的控制原理其實就是指刀架的整個換刀過程,刀架的換刀過程其實是通過PLC對控制刀架的所有I/O信號進行邏輯處理及計算。實現刀架的順序控制。另外為了保證換刀能夠正確進行,系統一般還要設置一些相應的系統參數來對換刀過程進行調整。下面我們分析PLC控制下的換刀過程。在分析之前,我們首先了解刀架控制的電氣部分。刀架電氣控制部分如圖二所示。圖二中的a是刀架控制的強電部分,主要是控制刀架電機的正轉和反轉,來控制刀架的正轉和反轉;圖b是刀架控制的交流控制迴路,主要是控制兩個交流接觸器的導通和關閉來實現a中的強電控制;圖c部分是刀架控制的繼電器控制迴路及PLC的輸入及輸出迴路,整個過程的控制最終是由這個模塊來完成的。 圖中各器件的作用如下:

序號 名稱 含義
1 M2 刀架電動機
2 QF3 刀架電動機帶過載保護的電源空開
3 KM5、KM6 刀架電動機正、反轉控制交流接觸器
4 KA1 由急停控制的中間繼電器
5 KA6、KA7 刀架電動機正、反轉控制中間繼電器
6 S1~S4 刀位檢測霍爾開關
7 SB11 手動刀位選擇按鈕
8 SB12 手動換刀啟動按鈕
9 RC3 三相滅弧器
10 RC9、RC10 單相滅弧器

自動刀架控制涉及到的I/O信號如下:

PLC輸入信號:

X2.7:刀架電動機過熱報警輸入;
X3.0~X3.3:1~4號刀到位信號輸入;
X30.6:手動刀位選擇按鈕信號輸入;
X30.7:手動換刀啟動按鈕信號輸入;

PLC輸出信號:

Y0.6:刀架正轉繼電器控制輸出;
Y0.7:刀架反轉繼電器控制輸出。

我們現在已經清楚了刀架控制的I/O信號,下面我們結合這些信號來分析一下換刀過程,刀架換刀有兩種模式,一種是手動換刀,一種是通過T指令進行自動換刀。我們以手動狀態為例,介紹一下換刀過程及常見故障。

1、首先我們將機床調至手動狀態,通過刀位選擇按鍵進行目的刀位選擇,有的系統是利用波段開關的形式進行實現,有的系統是利用記數的形式來實現,比如說通過檢測刀位選擇信號(X30.6)的狀態,如果按下刀位選擇按鍵,X30.6的狀態應該會改變一次,計數器的數值會發生改變,系統選擇的目的刀具也會發生相應的改變。

2、選擇目的刀具完成以後,下面就是將機床刀架的當前刀位轉換到目的刀位。我們按下刀位轉換按鍵X30.7以後。這時系統PLC輸出一個刀架正轉信號Y0.6,KA6吸合;KM5吸合,這時刀架電機開始正向旋轉,刀架開始正轉。

3、刀架在正向旋轉的過程中不停的對刀位輸入信號進行檢測,如圖3所示,每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關。各刀具按順序依次經過發磁體位置產生相應的刀位信號。當產生的刀位信號和目的刀位寄存器中的刀位相一致的時候,PLC認為所選刀具已經到位。
圖34、刀具到位以後,刀架仍繼續正向旋轉一段時間,然後停止正向旋轉(Y0.6停止輸出),延時一段時間以後,刀架反轉控制信號Y0.7有效,此時刀架開始反轉,反轉過程其實就是刀架鎖緊的過程,此過程延續一段時間,直到刀架鎖緊到位,但反轉時間不宜過長或過短。過長就有可能燒壞電機或造成電機過熱空開跳閘,時間過短有可能造成刀架不能夠鎖緊。刀架鎖緊以後,整個換刀過程結束。

安全互鎖

1、架電動機長時間旋轉,而檢測不到刀位信號,則認為刀架出現故障,立即停止刀架電動機,以防止將其損壞並報警提示;

2、刀架電動機過熱報警時,停止換刀過程,並禁止自動加工;

我們現在已經對此種刀架的換刀原理有所了解,那麼對於此種刀架在工作過程中常見的一些故障我們應該很容易分析出他的原因。常見的故障現象如下:

故障現象一:選擇了目標刀位,按下刀位轉換按鈕以後,電動刀架不轉;

故障現象二:選擇了目標刀位,按下刀位轉換按鈕以後,電動刀架轉個不停;

我們現在就以這兩種比較典型的故障現象來分析一下故障原因,希望大家有所收獲,比如故障現象一;這是比較常見的一種故障現象,出現此現象後我們應該利用怎樣的方法才能夠比較容易去解決。

從上面的敘述中我們已經了解了換刀的整個過程, 如圖四,如果刀架不動,我們應該怎麼樣去檢修呢?

1、首先我們可以利用現象比較明顯,比較容易觀察到的地方來進行判斷,在這里我們可以把接觸器作為一個特殊點,以接觸器為分界點,作出一個初步判斷,可以觀察一下接觸器是否動作,如果接觸器動作我們可以聽到接觸器吸合的聲音,相反則聽不到。

2、接觸器吸合的情況下,我們可以判斷出換刀過程中的① ④沒有問題。那麼問題應該在⑤ 或 ⑥上,具體原因如下:

1)電機電源缺相或電壓過低;

2)接觸器主觸點被燒壞或接觸不良;

3)刀架電機電源相序錯,造成電機旋轉方向發生改變,刀架選刀的過程變成刀架鎖緊的過程;

4)電機被燒壞;

5)刀架鎖得太緊或被機械卡死等。

3、接觸器在沒有吸合的情況下,我們可以判斷出故障原因有可能出在①⑤這幾步上,具體分析過程如下:

1)KM5沒有吸合的情況下,觀察KA6是否吸合,如果KA6已經動作,那麼可以測量一下KM5線圈有沒有燒壞,控制電纜有沒有斷線,KA6的觸點接觸是否良好。

2)如果KA6沒有動作,可以通過觀察PLC的輸入輸出寄存器的狀態來確定刀架正轉信號Y0.6是否有輸出,如果有輸出,可以檢測一下繼電器KA6線圈是否被燒壞,PLC輸出板是否有問題,系統PLC到KA6的連線是否有問題。如果沒有輸出,則檢查一下是否PLC編寫有誤,是否有些換刀條件沒有滿足。

❻ 數控刀具及自動換刀裝置的發展方向的論文

這個可不好寫,隨便我在這個行業工作了快十年了,但是真不會寫這個東西!

❼ 求3個,機械製造及其自動化專業的畢業論文題目。只要題目咯。

9YKG-2型高密度壓捆機送料裝置的設計
小型玉米中耕機的設計
實驗室用小型自動換刀回裝置的設計
小型馬路清掃機的答設計
奶牛養殖場牛糞尿清理裝罐發酵產沼氣綜合利用設計
250噸液壓機配套B型可控溫調節熱擠壓模具設計
2DQJ輕金屬鑄造加工試驗裝置設計
新型熱擠壓機及配套熱擠壓模具設計
充電器殼體冷沖壓模具設計及製造

❽ 數控機床自動換刀裝置的分類和特點及具體應用

數控機床自動換來刀裝置分為轉塔自式和刀庫式
轉塔式分為回轉刀架和轉塔頭
刀庫式分為刀庫與主軸之間直接換刀、用機械手配合刀庫進行換刀和(用機械手、運輸裝置配合刀庫進行換刀)三種
回轉刀架多為順序換刀,換刀時間短,結構緊湊,容納刀具較少 用於數控車床、數控車削中心機床
其它的太多了我打字太慢請諒解~~

❾ 自動換刀裝置的常見形式有哪些它們主要區別是什麼各有何優缺點

1、回轉刀架換刀數控來雕刻機上使用的回自轉刀架是一種最簡單的自動換刀系統,根據不同加工對象,可以設計成四方刀架和六角刀架多種形式,回轉刀架上分別安裝多把,並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力。由於切削加工精度在很大程度上取決於刀尖裝置,於對於數控雕刻機來說,加工過程中刀尖位置不進行人工調整。因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度。回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,分為刀架抬起、刀架轉位、刀架壓緊和轉位油缸復位四個流程。

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