xka5032ac數控立式升降臺銑床自動換刀裝置的畢業設計說明書-資料下載頁

【導讀】XKA5032AC數控立式升降臺銑床自動換刀裝置（刀庫式）。的畢業設計說明書。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個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后按一定的方。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立柱上因為XKA5032AC數控立式升。降臺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。設計成采用軸向放置的鼓盤式刀庫形式和回轉式雙臂機械手組成。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。具的情況所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。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

　　

【正文】 試用手動操縱主式調整換刀機械手相對于主軸的位置使用調整心棒有誤差時可調整機械手行程刀庫位置機械手支座修正主軸坐標原點等安裝最大重量刀具時要進行多次刀庫到主軸位置的自動交換使機械手換刀時做到準確無誤無撞擊 刀程序的編制 1 換刀動作指令選刀 T179。179。換刀 M06 2 選刀和換刀通常分開進行 3 為提高機床利用率選刀動作與機床加工動作重合 4 換刀指令 M06 必須在用新刀具進行切削加工的程序段之前而下一個選刀指令 T 常緊跟在這次換刀指令之后 5 換刀點多數加工中心規定在機床 Z 軸 零點 Z0 要求在換刀前用準備功能指令 G28 使主軸自動返回 Z0 點 6 換刀過程接到 T179。179。指令后立即自動選刀并使選中的刀具處于換刀位置接到 M06 指令后機械手動作一方面將主軸上的刀具取下送回刀庫另一方面又將換刀位置的刀具取出裝到主軸上實現換刀 7 換刀程序編制方法 a 主軸返回參考點和刀庫選刀同時進行選好刀具后進行換刀 N02 G28 Z0 T02 Z 軸回零選 T02 號刀 N03 M06 換上 T02 號刀 缺點選刀時間大于回零時間時需要占機選刀 b 在 Z 軸回零換刀前就選好刀 N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直線插補選 T02 號刀 N11 G28 Z0 M06 Z 軸回零換 T02 號刀 N20 G01 Z_ F_ T03 直線插補選 T03 號刀 N30 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 順圓弧插補 c 有的加工中心 TH5632 換刀程序與上略不同 N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直線插補選 T02 號刀 N30 G28 Z0 T03 M06 Z 軸回零換 T02 號刀選 T03 號刀 N40 G00 Z1 N50 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 圓弧插補 注對臥式加工中心上面程序的 G28 Z0 應為 G28 Y0 刀裝置的控制原理 下面是以在 XKA5032AC 數控立式升降臺銑床的自動換刀裝置中采用這種上機械手換刀的工作原理 該機械手安裝在主軸的左側面隨同主軸箱一起運動機械手由機械手臂與45176。的斜殼體組成機械手臂 1 形狀對稱固定在回轉軸 4 上回轉軸與主軸成 45176。角安裝在殼體 3上 5為手臂托可由液壓缸帶動圖中未標出機械手有伸縮回轉抓刀松刀等動作 伸縮動作液壓缸圖中未標出帶動手臂托架 5 沿主軸軸向移動 回轉動作液壓缸 2中的齒條輪通過齒輪帶動回轉軸 4轉動從而實現手臂正向和反向 180176。的旋轉運動 抓刀松刀動 作機械手對刀具的夾緊和松開是通過液壓缸 6碟形彈簧 7及拉桿8 杠桿 9 活動爪 10 來實現碟形彈簧實現夾緊液壓缸實現松開在活動爪中有兩個銷子 11 當夾緊刀具時插入刀柄凸緣的孔內確保安全可靠 刀裝置的液壓系統原理圖 圖 210 自動換刀裝置的液壓系統原理圖 液壓系統由液壓油箱管路控制閥等組成控制閥采用分散布局就近安裝原則分別裝在刀庫和立柱上電磁閥上貼有磁號碼如 YV1YV2YV3 便于用戶進行檢測與維修 刀裝置換刀動作的順序控制過程 在自動換刀裝置的整個換刀過程中換刀動作的控制由刀庫控制部分換刀機械手控制部分以及主 軸相控制部分三部分組成它們組成是一個互相聯系的系統以下根據該自動換刀裝置的液壓系統原理圖對其控制程作一下簡要說明 1 刀庫控制部分 采用該自動換刀裝置的一個優點就是在加工工件的同時下一個工序所需用到的刀具可隨刀庫轉到位置等候這樣可以減少整個換刀時間提高生產效率刀庫自動換刀時由一個 3 位 4 通電磁閥 YV1 控制當 YV1 在右位接通時換刀松開而當YV1 在左位接通時則實現換刀鎖緊動作 2 機械手控制部份 機械手自動換刀時在換上新刀前首先進行的是拔刀動作然是 180176。的回轉動作接著是插刀動作最后是機械手的手爪退出換刀位置 完成整個換刀過程機械手拔刀插刀動作是由一個 3位 4通電磁閥 YV5控制當 YV5在右位接通時進行插刀動作而當 YV5在左位接通時則實現拔刀動作機械手的 180176。回轉是由一個回轉液壓缸來完成它由一個 3位 4通的電磁閥 YV7來控制機械手的換刀鎖緊與換刀松開也是由一個 3位 4通的是電磁閥 YV6控制當 YV6在右位接通時實現換刀松開動作而當 YV6 在左位接通時則實現換刀鎖緊動作 3 主軸箱控制部分 主軸準停后主軸箱內的刀具自動卡緊裝置實現松開與鎖刀功能基其松刀鎖刀動作也是由一個 3 位 4 通電磁閥 YV4 控制當 Y4 在右位接通時實現松刀動作 而當 Y4 在左俠接通時則實現鎖刀動作 第 3 章 典型零件的設計 31 聯軸器 在刀庫的整個傳動系統中有兩個場合用到了聯軸器一是直流伺服電動機軸與諧波傳動減速器高速軸聯接處二是諧波傳動減速器低速軸與蝸桿軸聯接處以下根據刀庫傳動系統的工作要求來選擇聯軸器的類型 電動機與減速器速軸聯接用的聯軸器由于電機軸的轉高 300rmin 為減小啟動載荷緩和沖擊應選用具有較小轉動慣量和具有彈性的聯軸器此處選用彈性柱銷聯軸器減速器低速軸與蝸桿軸聯接用的聯軸器由于減速后軸的轉速較低30rmin 不必要求具有較小的轉動慣量但由于兩聯接軸要求同 軸度較高工作平穩且無沖擊載荷 故可考慮采勝結構簡單制造容易尺寸較小的筒聯軸器 的選用 由上述可知本設計的刀庫容量僅為 6 把刀具驅動轉矩不大于 T0 8N178。 m 由于本刀庫的驅動轉矩小且所需轉速小所以決定采用較普通的套筒聯軸器查參考資料 12 表 164 選用 d 16mmⅡ型套筒聯軸器如圖 31 所示其主要參數為 28N178。 m 圖 31 套筒聯軸器示意圖 的校核 校核公式為 其中聯軸器的公稱轉矩 N178。 m 聯軸器的施用轉矩 N178。 m 工作情況因數查參考資料 12 表 164 得 15 于是所以所選的聯軸器合適 32 選擇離合器的類型 在刀庫的驅動系統中刀庫的停轉由離合器來實現因為由蝸輪帶動的主動軸轉速較低 5rmin 且離合器要傳遞的轉矩不大故可考慮采用牙嵌式離合器牙嵌式離合器靠嚙合的牙嵌面來傳遞扭轉結構簡單外形尺寸小兩個半離合器之間沒有相對的滑動傳動比固定不變在裝配時為了減少操縱零件的磨損應把滑動的半個離合器放在從動軸上 33 蝸桿蝸輪傳動設計的一些相關技術要求 蝸桿材料為 45鋼加工成蝸桿軸蝸輪材料為 ZCUSN10PB1由于其幾何尺寸不大故可鑄造成整體式在庫傳動系統設計中由于計算所得的蝸桿分度圓度的圓周速度較小故蝸桿位置 應在蝸輪下面 34 托架的設計 本設計所需托架有電機刀庫及機械手的安裝托架托架的設計應根據電機刀庫及機械手的尺寸重量大小和安裝部位的形狀尺寸等等而刀庫托架用于支承刀庫應根據刀庫的外形尺寸和刀庫滿刀時的最大重量對其進行設計刀庫托架安裝在主軸箱左側的立柱兩側由于本設計的篇幅所限具體的設計就給予省略 結 論 帶刀庫自動換刀裝置在數控機床中的應用將成為主流如何拓展 ATC 的應用范圍是研究的主要問題 ATC 在數控銑床中的應用范圍有多種多樣的方式這里探討了立式銑床刀庫和刀具交換裝置換刀機械手的設計及其工藝性具有通用性好易于實現換刀可靠性好的特點 XKA5025 型數控立式升降臺銑床自動換刀裝置 1．通過閱讀有關資料對當前先進的機械制造業的發展有進一步的了解 2．融匯貫通幾年里所學習的專業基礎知識和專業理論知識 3．綜合運用所學專業理論知識和技能提高獨立分析問題和解決實際問題的能力 4．培養和提高與設計群體合作相互配合的工作能力 歷時幾個月的實習接近尾聲了我的設計也基本上圓滿完成了此時回想過去設計的日子體會多多感慨也不少我基本上按照我初定的三階段計劃認真做我的畢業設計的設計過程也如我所料遇到不少的問題 在查閱資料學習階段我不但 認真閱讀了從工程訓練中心借來的 XKA5032AC數控立式升降臺銑床的說明書重新溫習了我們以前所學過的《數控機床》《液壓傳動與氣壓傳動》[1] 吳宗澤羅圣國機械設計課程設計手冊第二版 [M]北京高等教育出版社1999 [2]廖念釗莫雨松李碩根楊興駿互換性與技術測量第四版 [M]北京中國計量出版社 2020 [3]陳錦昌劉就女劉林計算機工程制圖 [M]廣州華南理工大學出版社 1999 [4]馮辛安黃玉美杜君文機械制造裝備設計 [M]北京機械工業出版社 2020 [5]熊光華數控機床 [M] 北京機械工業出 版社 2020 [6]李峻勤費仁元數控機床及其使用與維修 [M]北京國防工業出版社 2020 [7]張柱銀陳思義明興祖數控原理與數控機床 [M]北京化學工業出版社 2020 [8]林東數控技術 [M]北京北京理工大學出版社 1995 [9]王愛玲白思遠現代數控機床 [M]北京國防工業出版社 2020 [10]何存興張鐵華液壓傳動與氣壓傳動第二版 [M]湖北華中科技大學出版社2020 [11]毛謙德李振清袖珍機械機械設計師手冊第二版 [M]北京機械工業出版社2020 [12]朱龍根簡明機械零件設計手冊 [M]北京機械工業出版社 2020 [13]王可 遼寧科學技術出版社附 錄 編程舉例 實例 1 加工如圖所示各孔工件材料為 HT300 使用刀具為鏜孔刀 T02 為Φ 13鉆頭 T03 為锪鉆 程序如下 T01 M06 G90 G00 G54 X0 Y0 T02 G43 H01 Z20 M03 S500 F30 G98 G85 X0 Y0 R3 Z45 G80 G28 G49 Z0 M06 G00 X60 Y50 T03 G43 H02 Z10 M03 S600 G98 G73 X60 Y0 R15 Z48 Q4 F40 X60 G80 G28 G49 Z0 M06 G00 X60 Y0 G43 H03 Z10 M03 S350 G98 G82 X60 Y0 R15 Z30 P100 F25 X60 G80 G28 G49 Z0 M05 G91 G28 X0 Y0 M30 實例 2 加工如圖所示零件上的通槽和 4 個 M8 的螺紋孔其加工過程見表 工步號 工步名稱 工具號 工具名稱及規格 刀補號 半徑補償 1 周銑槽 T01 6 立銑刀 H01 D30 3mm 2 鉆螺紋底孔 T02 67 鉆頭 H02 3 攻 螺紋 T03 M8 絲錐 H03 程序如下 ％ 6001 N001 G92 X0 Y0 Z0 N002 M02 S280 N003 G43 Z30 T01 H01 M07 N004 Z3 N005 G01 Z5 F50 N006 M98 P0111 N008 M98 P0111 N009 G00 Z30 M09 N010 M05 N011 G90 G00 X80 Y40 S800 T03 M03 N012 G43 Z30 T02 H02 M07 N013 G99 G81 R3 Z12 F80 N014 G91 X160 數控立式銑床自動換刀裝置設計 本科畢業設計 36 I V 吉林化工學院本科畢業設計 － 37 － 吉林化工學院本科畢業設計 吉林化工學院本科畢業設計 吉林化工學院本科畢業設計 從動軸慣性慢轉 刀庫定位停止 發出選刀 信號 牙嵌離合器脫離嚙合 定位完畢發出信號