目录 摘要…………………………………………………………………………… 1 前言………………………………………………………………………….... 2 第1章绪论……………………………………………………………………… 3 1.1螺栓螺栓铣床的知识…………………………………………………… 3 1.2螺栓铣床的分类………………………………………………………… 3 1.2.1数控立式铣床……………………………………………………… 3 1.2.2数控卧式铣床……………………………………………………… 4 1.3螺栓铣床的结构特征…………………………………………………… 4 1.3.1螺栓铣床的主轴特征……………………………………………… 5 1.3.2控制机床的坐标特征……………………………………………… 5 1.4螺栓铣床的主要功能及加工对象……………………………………… 5 1.4.1螺栓铣床的功能…………………………………………………… 5 1.4.2自动换刀装置及其形式…………………………………………… 5 1.4.3自动装置应当满足的基本要求…………………………………… 6 第2章总方案的确定………………………………………………………… 6 2.1数控立式升降台及其主要参数…………………………… 6 2.1.1主要结构特点……………………………………………………… 7 2.1.2主要规格及技术参数……………………………………………… 8 2.2初定其自动换刀装置的设计参数……………………………………… 9 2.3确定其自动换刀装置的形式…………………………………………… 10 第3章刀库的设计………………………………………………………………10 3.1确定刀库容量…………………………………………………………… 11 3.2确定刀库形式…………………………………………………………… 11 3.3刀库结构设计…………………………………………………………… 11 3.4初估刀库驱动转距及选定电机………………………………………… 13 3.4.1初选电动机与降速传动装置……………………………………… 13 3.4.2初估刀库驱动转距……………………………………………………13 3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计………………………………13 3.6刀库驱动转矩的校核………………………………………………………17 3.7花键联接的强度计算………………………………………………………18 3.8夹紧机构插销剪切强度的校核……………………………………………18 3.9确定刀具的选择方式………………………………………………………19 3.10刀库的定位与刀具的松夹……………………………………………… 20 第4章刀具交换装置的设计…………………………………………………… 20 4.1确定换刀机械手形式………………………………………………………20 4.2换刀机械手的工作原理……………………………………………………22 4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序………………………………………22 4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计………………………………………23 4.5自动换刀装置的相关技术要求……………………………………………24 4.5.1主轴准停装置…………………………………………………………24 4.5.2换刀机械手的安装与调试……………………………………………24 4.6自动换刀程序的编制……………………………………………………… 26 第5章自动换刀装置的控制原理………………………………………………… 26 5.1自动换刀装置的液压系统原理图………………………………………… 26 5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程………………………………… 26 致谢词……………………………………………………………………………… 27 参考文献…………………………………………………………………………… 28 本介绍的是螺栓数控铣床的设计。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。因为螺栓数控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。 与通用卧式铣床相同，其主轴级平行于水平面。为了扩大加工范围和扩大功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工，这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。可以省去许多专用夹具或专用角度成型铣刀。对箱体类零件或需要在一次安装中改变工位的工件来说，选择带数控转盘的卧式铣床进行的。加工是非常合适 这类铣床目前正在逐渐增多，它的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，其使用范围更广，功能更全，选择加工的对象和余地更大，给用户带来了很多方便，特别是当生产批量小，品种较多，又需要立卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。 立、卧两用数控铣床的主轴方向的更换有手动与自动两种，采用数控万能主轴头的立、卧两用数控铣床，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。当立、卧两用数控铣床增加数控转盘后，就可以实现对工件的“五面加工”。即出除了工件与转盘贴合的定位面外，其它表面都可以在一次安装中进行加工。因此，其加工性能非常优越。