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自动换刀装置研究论文

发布时间:2021-02-05 04:33:38

❶ 卧式加工中心自动换刀装置的技术改进设计 毕业论文 有资料的 回复下 谢谢

直接q我 给你参考 卧式加工中心自动换刀装置的技术改进

❷ 快速自动换刀技术都有哪些结构装置

除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外,还出现了一些新方法和新结构换刀装置。
(1)多主轴换刀
这种机床没有传统的刀库和换刀装置,而是采用多个主轴并排固定在主轴架上,一般为3~18个。每个主轴由各自的电动机直接驱动,并且每个主轴上安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换,而是安装在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置移动到另一个装有不同刀具的主轴,实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间,而且非常短。由夹具快速移动完成换刀,省去了复杂的换刀机构。这种结构的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以用于需要快速换刀的加工,而且可以多轴同时加工,适合在高效率生产线上使用。
(2)双主轴换刀
加工中心有两个工作主轴,但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工,另一个主轴在此期间更换刀具。但需要换刀时,加工的主轴迅速退出,换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以同时进行,换刀时间实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时间,使辅助时间减到最少,即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴,这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套,也可以是两套。两个主轴可以用1.0~1.5s的时间移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。具体的交换时间取决于机床的尺寸。
(3)刀库布置在主轴周围的转塔方式
这种方式,刀库本身就相当于机械手,即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀,使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀,则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等,最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此,这种方式作为高速自动换刀装置只能采用顺序选刀的方式。
(4)多机械手方式
同样,刀库布置在主轴的周围,但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失,并可以采用任意选刀的方式。
根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如,传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧:而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式,为减轻运动件质量,刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。
采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式,而改用其它方式换刀。例如不用换刀,用换主轴的方法。
利用新开发的加工中心的主轴部件可作6自由度高速运动这一特点,让主轴直接参与换刀过程,不仅可使刀库配置位置灵活,而且可减少刀库运动的自由度,显著简化刀库和换刀装置的结构。
适合于高速加工中心的刀柄。HSK刀柄质量轻,拔插刀行程短,可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。

❸ 加工中心自动换刀装置的组成部分是什么

加工中心有是由基础的数控铣床发展而来,它综合了数控铣床的所有的特点和功能,与数控铣床不同的是加工中心拥有自动换刀装置,能实现在加工时自动换刀功能。而数控铣床则没有自动换刀装置,不能实现自动换刀功能,这就是数控铣床与加工中心的区别所在。
加工中心自动换刀装置的组成:
加工中心的自动换刀装置是由刀库、机械手臂和驱动机构等部件组成,刀库是存放着加工时所需要的刀具。刀库的类型有很多,主要是根据形状来分类有斗笠式刀库、圆盘式刀库和链条式刀库等多种类型的刀库,这些刀库的容量几把到几百把刀具。在市场上常见加工中心使用的刀库有斗笠式刀库和圆盘式刀库这两种,而链条式刀库由于价格昂贵所以没有什么厂家使用。
加工中心的换刀方式:
1、斗笠式刀库的换刀方式:
斗笠式刀库的换刀方式比较简单,这类刀库没有机械手臂,所以不需要使用机械手臂来完成换刀。其刀库的换刀方式是这样的:刀库向主轴移动来实现换刀。此类具有性价比高、维护方便、结构简单等优点,而缺点就是换刀速度慢。
2、圆盘式刀库的换刀方式:
圆盘式刀库的换刀方式比较复杂,主要是由机械手臂来完成换刀动作,由机械手从刀库取出刀具180°旋转装入主轴中完成换刀。此类刀库具有换刀速度快的优点,其缺点就是结构复杂,维修不便,而且故障率高。
尽管这些刀库的换刀方式、选刀方式、刀具结构等各不相同,但都是由数控系统来控制的,由电机、气压或者液压和机械手来实现刀具的选择与交换。

❹ 谁有关于自动换刀装置的毕业论文呀

XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置 论文编号:JX391 论文字数:19362.页数:37 摘要 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 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 目录 摘要I Abstract II 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 3 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 5 2 总体方案的确定 5 2.1 XKA5032A/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 6 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 8 3.1 确定刀库容量 8 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 11 3.6 刀库驱动转矩的校核 15 3.7 花键联接的强度计算 15 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 16 3.10 刀库的定位与刀具的松夹 17 4 刀具交换装置的设计 18 4.1 确定换刀机械手形式 18 4.2 换刀机械手的工作原理 19 4.3 机械手的自动换刀过程的动作顺序 20 4.4 机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 21 4.5 自动换刀装置的相关技术要求 21 4.5.1 主轴准停装置 21 4.5.2 换刀机械手的安装与调试 22 4.6 自动换刀程序的编制 22 5 自动换刀装置的控制原理 23 5.1 自动换刀装置的液压系统原理图 23 5.2 自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 24 6 典型零件的设计 24 6.1 联轴器 24 6.1.1 联轴器的选用 25 6.1.2 联轴器的校核 25 6.2 选择离合器的类型 25 6.3 蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求 25 6.4 托架的设计 25 鸣谢26 参考文献 28 以上回答来自: http://www.lwtxw.com/html/44-5/5084.htm

❺ 什么是自动换刀装置

一、自动换刀装置的形式

自动换刀装置是数控机床的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有以下几种:

1.回转刀架换刀;
2.排式刀架换刀;
3.更换主轴头换刀;
4.带刀库的自动换刀系统

在这里我对数控机床常见的这几种换刀系统逐一介绍,首先介绍一下回转刀架换刀系统。

二、回转刀架

数控机床使用的回转刀架是比较简单的自动换刀装置,常用的类型有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。

回转刀架必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工的切削力:同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。下面我们结合一台四工位的四方刀架了解一下其换刀过程及原理。并结合换刀原理分析一下四方刀架的常见故障现象及原因。常见机床四方刀架如图一(左)。
图一数控机床刀架或刀库是由机床PLC来进行控制,对于普通的四工位刀架来说,控制比较简单,一般用于普通的车床。我们分析车床刀架的控制原理其实就是指刀架的整个换刀过程,刀架的换刀过程其实是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算。实现刀架的顺序控制。另外为了保证换刀能够正确进行,系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。下面我们分析PLC控制下的换刀过程。在分析之前,我们首先了解刀架控制的电气部分。刀架电气控制部分如图二所示。图二中的a是刀架控制的强电部分,主要是控制刀架电机的正转和反转,来控制刀架的正转和反转;图b是刀架控制的交流控制回路,主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制;图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路,整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。 图中各器件的作用如下:

序号 名称 含义
1 M2 刀架电动机
2 QF3 刀架电动机带过载保护的电源空开
3 KM5、KM6 刀架电动机正、反转控制交流接触器
4 KA1 由急停控制的中间继电器
5 KA6、KA7 刀架电动机正、反转控制中间继电器
6 S1~S4 刀位检测霍尔开关
7 SB11 手动刀位选择按钮
8 SB12 手动换刀启动按钮
9 RC3 三相灭弧器
10 RC9、RC10 单相灭弧器

自动刀架控制涉及到的I/O信号如下:

PLC输入信号:

X2.7:刀架电动机过热报警输入;
X3.0~X3.3:1~4号刀到位信号输入;
X30.6:手动刀位选择按钮信号输入;
X30.7:手动换刀启动按钮信号输入;

PLC输出信号:

Y0.6:刀架正转继电器控制输出;
Y0.7:刀架反转继电器控制输出。

我们现在已经清楚了刀架控制的I/O信号,下面我们结合这些信号来分析一下换刀过程,刀架换刀有两种模式,一种是手动换刀,一种是通过T指令进行自动换刀。我们以手动状态为例,介绍一下换刀过程及常见故障。

1、首先我们将机床调至手动状态,通过刀位选择按键进行目的刀位选择,有的系统是利用波段开关的形式进行实现,有的系统是利用记数的形式来实现,比如说通过检测刀位选择信号(X30.6)的状态,如果按下刀位选择按键,X30.6的状态应该会改变一次,计数器的数值会发生改变,系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。

2、选择目的刀具完成以后,下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。我们按下刀位转换按键X30.7以后。这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6,KA6吸合;KM5吸合,这时刀架电机开始正向旋转,刀架开始正转。

3、刀架在正向旋转的过程中不停的对刀位输入信号进行检测,如图3所示,每把刀具各有一个霍尔位置检测开关。各刀具按顺序依次经过发磁体位置产生相应的刀位信号。当产生的刀位信号和目的刀位寄存器中的刀位相一致的时候,PLC认为所选刀具已经到位。
图34、刀具到位以后,刀架仍继续正向旋转一段时间,然后停止正向旋转(Y0.6停止输出),延时一段时间以后,刀架反转控制信号Y0.7有效,此时刀架开始反转,反转过程其实就是刀架锁紧的过程,此过程延续一段时间,直到刀架锁紧到位,但反转时间不宜过长或过短。过长就有可能烧坏电机或造成电机过热空开跳闸,时间过短有可能造成刀架不能够锁紧。刀架锁紧以后,整个换刀过程结束。

安全互锁

1、架电动机长时间旋转,而检测不到刀位信号,则认为刀架出现故障,立即停止刀架电动机,以防止将其损坏并报警提示;

2、刀架电动机过热报警时,停止换刀过程,并禁止自动加工;

我们现在已经对此种刀架的换刀原理有所了解,那么对于此种刀架在工作过程中常见的一些故障我们应该很容易分析出他的原因。常见的故障现象如下:

故障现象一:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架不转;

故障现象二:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架转个不停;

我们现在就以这两种比较典型的故障现象来分析一下故障原因,希望大家有所收获,比如故障现象一;这是比较常见的一种故障现象,出现此现象后我们应该利用怎样的方法才能够比较容易去解决。

从上面的叙述中我们已经了解了换刀的整个过程, 如图四,如果刀架不动,我们应该怎么样去检修呢?

1、首先我们可以利用现象比较明显,比较容易观察到的地方来进行判断,在这里我们可以把接触器作为一个特殊点,以接触器为分界点,作出一个初步判断,可以观察一下接触器是否动作,如果接触器动作我们可以听到接触器吸合的声音,相反则听不到。

2、接触器吸合的情况下,我们可以判断出换刀过程中的① ④没有问题。那么问题应该在⑤ 或 ⑥上,具体原因如下:

1)电机电源缺相或电压过低;

2)接触器主触点被烧坏或接触不良;

3)刀架电机电源相序错,造成电机旋转方向发生改变,刀架选刀的过程变成刀架锁紧的过程;

4)电机被烧坏;

5)刀架锁得太紧或被机械卡死等。

3、接触器在没有吸合的情况下,我们可以判断出故障原因有可能出在①⑤这几步上,具体分析过程如下:

1)KM5没有吸合的情况下,观察KA6是否吸合,如果KA6已经动作,那么可以测量一下KM5线圈有没有烧坏,控制电缆有没有断线,KA6的触点接触是否良好。

2)如果KA6没有动作,可以通过观察PLC的输入输出寄存器的状态来确定刀架正转信号Y0.6是否有输出,如果有输出,可以检测一下继电器KA6线圈是否被烧坏,PLC输出板是否有问题,系统PLC到KA6的连线是否有问题。如果没有输出,则检查一下是否PLC编写有误,是否有些换刀条件没有满足。

❻ 数控刀具及自动换刀装置的发展方向的论文

这个可不好写,随便我在这个行业工作了快十年了,但是真不会写这个东西!

❼ 求3个,机械制造及其自动化专业的毕业论文题目。只要题目咯。

9YKG-2型高密度压捆机送料装置的设计
小型玉米中耕机的设计
实验室用小型自动换刀回装置的设计
小型马路清扫机的答设计
奶牛养殖场牛粪尿清理装罐发酵产沼气综合利用设计
250吨液压机配套B型可控温调节热挤压模具设计
2DQJ轻金属铸造加工试验装置设计
新型热挤压机及配套热挤压模具设计
充电器壳体冷冲压模具设计及制造

❽ 数控机床自动换刀装置的分类和特点及具体应用

数控机床自动换来刀装置分为转塔自式和刀库式
转塔式分为回转刀架和转塔头
刀库式分为刀库与主轴之间直接换刀、用机械手配合刀库进行换刀和(用机械手、运输装置配合刀库进行换刀)三种
回转刀架多为顺序换刀,换刀时间短,结构紧凑,容纳刀具较少 用于数控车床、数控车削中心机床
其它的太多了我打字太慢请谅解~~

❾ 自动换刀装置的常见形式有哪些它们主要区别是什么各有何优缺点

1、回转刀架换刀数控来雕刻机上使用的回自转刀架是一种最简单的自动换刀系统,根据不同加工对象,可以设计成四方刀架和六角刀架多种形式,回转刀架上分别安装多把,并按数控装置的指令换刀。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚性,以承受粗加工时的切削抗力。由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖装置,于对于数控雕刻机来说,加工过程中刀尖位置不进行人工调整。因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构,以保证回转刀架在每次转位之后,具有尽可能高的重复定位精度。回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制,分为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧和转位油缸复位四个流程。

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