数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构设计

数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构设计

摘要

数控卧式镗铣床是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的多种工序的加工。数控卧式镗铣床刀库机械手回转与装卸刀机构用于主轴和刀库间的装刀与卸刀操作。良好的结构设计能够实现刀库与机床主轴之间刀具的快速装卸，提高机床的工作效率。镗铣床主要是刀具在工件上加工已有预制孔的机床。通常，刀具旋转为主运动，刀具或工件的移动为进给运动。它主要是用来加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。自动换刀装置是数控加工中心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置,主要由刀库、机械手和驱动装置几部分组成。

关键字：卧式镗铣床；自动换刀装置；回转机构；装卸刀装置

CNC horizontal boring and milling machine tool storage manipulator rotary knife with loading and

discharging mechanism design

Abstract

CNC horizontal boring and milling machine is a kind of digital control machine tools, automatic tool changer and arbitrary indexing NC rotary table machining of the workpiece in a fixture can automatically complete the side of a variety of processes. CNC horizontal boring and milling machine magazine robotic swing and handling knife institutions for the loading the knife and unloading knife operation between the spindle and magazine. The good structure designed to achieve rapid loading and unloading of the tool between the magazine and the machine tool spindle to improve the efficiency of the machine. Boring and milling machine is a machine tool on the workpiece processing has been pre-hole. Typically, the rotation of the tool main movement, the movement of the tool or workpiece feed movement. It is mainly used to process high-precision holes or location to complete the finishing of a plurality of apertures, in addition to in the hole finishing machining surface processing. The automatic tool changer CNC machining centers in the workpiece clamping device, multi-channel processes indispensable mainly by the magazine, robots and drives several parts.

Keywords：horizontal boring and milling machine；automatic tool changer；rotating mechanism；loading and unloading knife device

目录

1 绪论 (1)

1.1题目背景和意义 (1)

1.2数控镗铣床概述和结构组成 (1)

1.2.1数控镗铣床的结构组成 (2)

1.3国内外研究情况 (2)

1.4本课题研究的主要内容 (3)

1.4.1本课题研究的主要内容 (3)

1.4.2 研究方案 (3)

1.4.3 研究方法 (3)

2 总体方案的确定 (7)

2.1 主要技术参数 (6)

2.2 自动换刀装置的设计参数 (6)

2.3 确定数控卧式镗铣床自动换刀装置的形式 (6)

3 机械手 (8)

3.1机械手的组成 (8)

3.1.1执行机构 (8)

3.1.2驱动机构 (8)

3.1.3 控制系统 (9)

3.1.4课题工作要求 (9)

3.2机械手手部的结构的设计 (10)

3.2.2夹紧力及驱动力的计算 (12)

3.2.3 机械手手抓夹持精度的分析计算 (13)

3.2.4 弹簧的设计计算 (13)

3.3机械手腕部结构的设计 (15)

3.3.1腕部的结构以及选择 (15)

3.3.2腕部的设计计算 (15)

3.3.3液压缸盖螺钉的计算 (17)

3.4 臂部 (18)

3.4.1 臂部结构形式 (19)

3.4.2 臂部运动的导向装置 (19)

3.5机械手机身的设计计算 (21)

3.5.1机身的整体设计 (21)

3.5.2 机身回转机构的设计计算 (22)

3.6自动换刀机械手的滑座伸缩和手架回转运动机构 (24)

4 刀具交换装置的设计 (26)

4.1 换刀机械手抓刀部分结构 (26)

4.2 机械手传动结构 (27)

4.3 自动换刀过程的动作顺序 (28)

4.4 自动换刀装置的相关技术要求 (29)

4.4.1 主轴准停装置 (29)

4.4.2 换刀机械手的安装与调试 (29)

5 自动换刀装置的控制原理 (30)

5.1刀库的控制 (30)

5.2机械手的控制 (30)

结论 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

毕业设计（论文）知识产权声明 (34)

毕业设计（论文）独创性声明 (35)