移动立柱式加工中心独立驱动的换刀机构

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05加工中心操作工(高级工)习题

加工中心操作工(高级工)习题一、填空题1.零件图样及( 加工工艺分析 )是编制加工中心程序的基础。

(A、3、X)2.当被剖结构为回转体时，允许将该结构的( 中心线 )作为局部剖视与视图的分界线。

(A、4、X)3.当采用柱面剖切机件时，剖视图应按( 展开图 )绘制。

(A、4、X)4.当采用展开画法时应标注( X-X展开 )。

(A、3、X)5.图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的( 最后完工 )尺寸，否则应另加说明。

(A、2、X)6.绘制机械图样时，螺纹的牙顶线用( 粗实线 )表示。

(A、2、X)7.绘制机械图样时，螺纹的牙底线用( 细实线 )表示。

(A、2、X)8.绘制机械图样时，局部剖视图用( 波浪线 )分界。

(A、2、X)9.相配合的孔与轴的尺寸的代数差为正时，称为( 间隙 )。

(A、3、Y)10.相配合的孔与轴的尺寸的代数差为负时，称为( 过盈 )。

(A、3、Y)11.具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为( 间隙配合 )。

(A、2、Y)12.具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为( 过盈配合 )。

(A、2、Y)13.可能具有间隙或过盈的配合称为( 过渡配合 )。

(A、2、Y)14.机器或零件在装配或加工过程中，由相互连接且相互影响的尺寸构成的封闭尺寸组叫( 尺寸链 )。

(A、2、Y)15.组成环是指尺寸链中除( 封闭环 )之外的所有的各环。

(A、3、Y)16.一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度，称为( 斜度 )。

(A、3、Y)17.正圆锥底圆直径与圆锥高度之比，称为( 锥度 )。

(A、2、Y)18.铸铁是含碳量大于( 2.11% )的铁碳合金。

(A、2、Y)19.910°C以下具有体心立方晶体的铁叫做( α-Fe )。

(A、4、Y)20.910-1400°C具有面心立方晶体的铁叫做( γ-Fe )。

(A、4、Y)21.1400°C以上具有体心立方晶体的铁叫做( δ-Fe )。

加工中心的换刀

加工中心的换刀形式以及刀库种类介绍数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。

本文讲解了加工中心的换刀形式以及刀库种类相关内容。

自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。

带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀方法。

换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。

在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。

存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。

1、刀库的种类刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。

根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。

图7.1所示为常见的几种刀库的形式。

(1)直线刀库。

如图7.1(a)所示，刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀具数量有限(一般8把-12把)，较少使用。

(2)圆盘刀库。

如图7.1(b)-(g)所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。

图7.1(b)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。

图7.1(c)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。

图7.1(d)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。

为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e))，多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。

多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。

后三种刀库形式使用较少。

(3)链式刀库。

链式刀库是较常使用的形式(图7.1(h),(i))，常用的有单排链式刀库(图7.1(h))和加长链条的链式刀库(图7.1(i))。

(4)其他刀库。

格子箱式刀库，如图7.1(j)、k，刀库容量较大。

简述加工中心手动换刀动作的操作步骤

简述加工中心手动换刀动作的操作步骤加工中心手动换刀动作是加工中心操作中非常重要的一步,能够实现刀具的更换,提高加工效率和精度。

以下是加工中心手动换刀动作的操作步骤:
1. 停止机床:在手动换刀之前,必须停止机床的运行。

可以通过关闭机床的电源、手动或自动停止开关来实现。

2. 打开手动换刀架:打开手动换刀架抽屉或取出手动换刀架,确保手动换刀架处于正确的位置。

3. 移动刀具:将刀具移动到手动换刀架上,可以通过手动或自动移动刀具开关来实现。

手动移动刀具时,应确保刀具与手动换刀架匹配,并且刀具位置正确。

4. 固定刀具:将刀具固定在手动换刀架上,可以使用手动固定螺丝或卡尺来固定刀具。

5. 断开电源:断开电源开关,确保手动换刀架和机床停止运行。

6. 安装新刀具:将新刀具安装到加工中心上,可以使用手动或自动安装刀具开关来实现。

安装刀具时,应确保刀具与加工中心匹配,并且刀具位置正确。

7. 连接电源:将电源开关连接到机床电源线路上,确保机床开始运行。

8. 启动机床:启动机床,开始加工。

手动换刀动作是加工中心操作中非常重要的一步,能够实现刀具的更换,提高加工效率和精度。

在操作过程中,需要确保刀具位置正确、刀具与手动换刀架匹配,并且紧固刀具固定螺丝,以确保刀具的稳定性。

此外,还需要定期检查刀具的磨损和损坏情况,及时更换磨损严重的刀具,以保证加工的精度和效率。

加工中心的换刀原理

加工中心的换刀原理加工中心的换刀原理是指在加工过程中，当需要换一把不同工具进行加工时，加工中心能够自动地将当前的刀具卸下，然后安装新的刀具，以保证加工的连续性和高效性。

加工中心通常配备了一个刀库，用于存放不同类型的刀具。

刀库内的刀具根据其特性和用途被分配了一个特定的刀位。

刀具库通常由数控系统控制，可以根据加工需求自动选择和安装相应的刀具。

加工中心的换刀流程通常包括以下几个步骤：1. 刀具识别：加工中心需要首先识别当前所使用的刀具类型和位置。

通过刀具的标识或者其他识别方式，数控系统能够准确地确定当前所使用的刀具。

2. 刀具卸下：在识别了当前刀具后，加工中心会将当前的刀具卸下。

这个过程通常是由一个自动换刀系统完成的，它可以根据机床的结构和控制系统的指令，自动操作各个动作。

例如，可以通过夹紧装置松开卡住刀具的螺栓，然后通过主轴的卸下动作将刀具从主轴中取出。

3. 刀具安装：在刀具卸下后，加工中心需要安装新的刀具。

这个过程也是由自动换刀系统完成的。

它可以将新的刀具从刀库中选取出来，然后通过夹紧装置将刀具安装到主轴上。

4. 刀具测量和校准：在刀具安装完成后，加工中心通常需要对新安装的刀具进行测量和校准。

这是为了确保刀具安装的准确性和稳定性。

测量和校准可以通过一些传感器和测量设备进行，如刀具长度测量设备，加工中心控制系统会根据这些测量结果进行补偿和调整。

5. 刀具补偿调整：当刀具安装完成并完成了测量和校准后，加工中心通常还需要进行刀具补偿调整。

这是因为不同类型的刀具，在加工过程中可能存在一些误差和偏差。

加工中心会通过数控系统对刀具的补偿参数进行调整，以保证加工结果的准确性和质量。

总的来说，加工中心的换刀原理是通过一个自动换刀系统，根据刀具的类型和位置，将当前的刀具卸下并安装新的刀具。

换刀过程通常还包括了刀具的测量和校准，以及刀具补偿调整。

这样可以确保加工中心在加工过程中能够高效、准确地使用不同类型的刀具，提高加工效率和加工质量。

加工中心的自动换刀系统

加工中心自动换刀系统
加工中心自动换刀装置
一、加工中心自动换刀装置的类型 1.转塔式更换主轴换刀装置（1）脱开主轴传动（2）转塔头抬起（3）转塔头转位（4）转塔头定位（5）主轴传动重新接通
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
一、加工中心自动换刀装置的类型 2.成套更换式（1）更换转塔（2）更换主轴箱（3）更换刀库
六、几种典型换刀过程 1、无机械手换刀
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
六、几种典型换刀过程 2、机械手换刀
加工中心自动换刀装置
六、几种典型换刀过程 3、带刀套机械手换刀
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
二、加工中心刀库形式 2.链式刀库
加工中心自动换刀装置
二、加工中心刀库形式 3.格子式刀库
加工中心自动换刀装置
二、加工中心刀库形式 3.格子式刀库
加工中心自动换刀装置
三、加工中心刀库结构
加工中心自动换刀装置
三、加工中心刀库结构
加工中心自动换刀装置
四、JCS-018A加工中心机械手结构 2、机械手抓刀部分的结构
五、其他类型机械手 2、两手互相垂直的回转式单臂机械手
加工中心自动换刀装置
五、其他类型机械手 3、两手平行的回转式单臂机械手
加工中心自动换刀装置
五、其他类型机械手 4、双手交叉式机械手（1）机械手移动到机床主轴处-卸装刀具（2）机械手移动到刀库处送回卸下的刀具
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置
四、JCS-018A加工中心机械手结构 2、机械手抓刀部分的结构
பைடு நூலகம் 加工中心自动换刀装置

加工中心操作工中级理论知识试卷

加工中心操作工中级理论知识试卷一、单项选择(第1题～第160题。

选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。

每题0.5分，满分80分。

)1. 在市场经济条件下，职业道德具有( )的社会功能。

A、鼓励人们自由选择职业B、遏制牟利最大化C、促进人们的行为规范化D、最大限度地克服人们受利益驱动2. 在企业的经营活动中，下列选项中的( )不是职业道德功能的表现。

A、激励作用B、决策能力C、规范行为D、遵纪守法3. 为了促进企业的规范化发展，需要发挥企业文化的( )功能。

A、娱乐B、主导C、决策D、自律4. 职业道德通过( )，起着增强企业凝聚力的作用。

A、协调员工之间的关系B、增加职工福利C、为员工创造发展空间D、调节企业与社会的关系5. 正确阐述职业道德与人的事业的关系的选项是( )。

A、没有职业道德的人不会获得成功B、要取得事业的成功，前提条件是要有职业道德C、事业成功的人往往并不需要较高的职业道德D、职业道德是人获得事业成功的重要条件6. 在商业活动中，不符合待人热情要求的是( )。

A、严肃待客，表情冷漠B、主动服务，细致周到C、微笑大方，不厌其烦D、亲切友好，宾至如归7. 对待职业与岗位，( )并不是爱岗敬业所要求的。

A、树立职业理想B、干一行爱一行专一行C、遵守企业的规章制度D、一职定终身，不改行8. ( )是企业诚实守信的内在要求。

A、维护企业信誉B、增加职工福利C、注重经济效益D、开展员工培训9. 碳溶解在α—Fe中形成的间隙固溶体是( )。

A、金体B、铁素体C、珠光体D、卡式体10. 奥氏体冷却到( )开始析出珠光体。

A、PSK线B、ES线C、GS线D、ACD线11. 特级质量钢的含磷量≤0.025%，含硫量( )。

A、等于0.675%B、≤0.015%C、等于0.11%D、≤0.5%12. 低合金工具钢多用于制造丝锥、板牙与( )。

A、钻头B、高速切削工具C、车刀D、铰刀13. 灰铸铁中的碳主要是以( )形式存在。

加工中心的特点、种类、功能和主要技术参数

加工中心的特点、种类、功能和主要技术参数本项目主要对加工中心的特点、种类、功能和主要技术参数加以概述，使初学者对加工中心有一个基本认识。

项目一加工中心的基本组成同类型的加工中心与数控铣床的结构布局相似，主要在刀库的结构和位置上有区别，一般由床身、主轴箱、工作台、底座、立柱、横梁、进给机构、自动换刀装置、辅助系统（气液、润滑、冷却）、控制系统等组成，如图5-1 所示。

项目二加工中心分类加工中心的品种、规格较多，这里仅从结构上对其作一分类。

一、立式加工中心指主轴轴线为垂直状态设置的加工中心。

其结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件。

一般具有三个直线运动坐标，并可在工作台上安装一个水平轴的数控回转台，用以加工螺旋线零件。

立式加工中心装夹工件方便，便于操作，易于观察加工情况，但加工时切屑不易排除，且受立柱高度和换刀装置的限制，不能加工太高的零件。

立式加工中心的结构简单，占地面积小，价格相对较低，应用广泛。

二、卧式加工中心指主轴轴线为水平状态设置的加工中心。

通常都带有可进行分度回转运动的工作台。

卧式加工中心一般都具有三个至五个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标，它能够使工件在一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工，最适合加工箱体类零件。

卧式加工中心调试程序及试切时不便观察，加工时不便监视，零件装夹和测量不方便，但加工时排屑容易，对加工有利。

与立式加工中心相比，卧式加工中心的结构复杂，占地面积大，价格也较高。

三、龙门式加工中心龙门式加工中心的形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直设置，除自动换刀装置外，还带有可更换的主轴附件，数控装置的功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于加工大型或形状复杂的零件，如飞机上的梁、框、壁板等。

项目三加工中心主要加工对象加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。

加工中心刀库形式

加工中心刀库形式13数控技术一田磊 135307127摘要：加工中心有立式、卧式、龙门式等多种，其自动换刀装置的形式更是多种多样，换刀的原理及结构的复杂程度也各不相同，除利用刀库进行换刀外，还有自动更换主轴箱、自动更换刀库等形式。

利用机械手实现换刀，是目前加工中心大量使用的换刀方式。

由于有了刀库，机床只要有一个固定的主轴夹持刀具，有利于提高主轴刚度。

独立的刀库，大大增加了刀具的存储数量，有利于扩大机床的功能，并能较好地隔离各种影响加工精度的因素。

刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。

根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。

关键词：加工中心自动换刀刀具刀库AbstractMachining center has a vertical, horizontal, gantry, etc, the automatic tool change device form is varied, the principle of tool change and the complexity of the structure are different, in addition to the use of knife library for tool change, and automatically change the spindle box, automatically change the knife library, etc. Using manipulator to realize too change, is the way of tool change is widely used in machining center. Library with the knife, as long as there is a fixed axis machine tool clamping tool, to improve the spindle stiffness. Independent of knife library, greatly increases the storage quantity of cutting tool, which helps to expand the function of machine tool, and can be well isolated various factors that affect the machining accuracy. Knife library to hold the cutting tool, it is one of the main components of automatic tool change device. According to the number of inventory to put the knives and take knife, knife library can be designed into different types.Keywords:processing center automatic tool change the cutting tool knife library1、引言自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。

加工中心刀库形式

加工中心刀库形式摘要：加工中心有立式、卧式、龙门式等多种，其自动换刀装置的形式更是多种多样，换刀的原理及结构的复杂程度也各不相同，除利用刀库进行换刀外，还有自动更换主轴箱、自动更换刀库等形式。

利用机械手实现换刀，是目前加工中心大量使用的换刀方式。

由于有了刀库，机床只要有一个固定的主轴夹持刀具，有利于提高主轴刚度。

独立的刀库，大大增加了刀具的存储数量，有利于扩大机床的功能，并能较好地隔离各种影响加工精度的因素。

刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。

根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。

关键词：加工中心自动换刀刀具刀库AbstractMachining center has a vertical, horizontal, gantry, etc, the automatic tool change device form is varied, the principle of tool change and the complexity of the structure are different, in addition to the use of knife library for tool change, and automatically change the spindle box, automatically change the knife library, etc. Using manipulator to realize too change, is the way of tool change is widely used in machining center. Library with the knife, as long as there is a fixed axis machine tool clamping tool, to improve the spindle stiffness. Independent of knife library, greatly increases the storage quantity of cutting tool, which helps to expand the function of machine tool, and can be well isolated various factors that affect the machining accuracy. Knife library to hold the cutting tool, it is one of the main components of automatic tool change device. According to the number of inventory to put the knives and take knife, knife library can be designed into different types.Keywords:processing center automatic tool change the cutting toolknife library1、引言自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。

加工中心不同刀库的换刀方法和指令

加工中心是拥有刀库和自动换刀装置的数控加工设备。

刀库的种类有很多种，换刀的方法及换刀指令的编写和执行也各不相同。

下面，就为大家总结一下几种常见刀库的换刀方式及其指令。

斗笠式刀库的换刀:斗笠式刀库大多采用固定地址换刀方式，刀具号与刀座号存在一一对应的关系。

斗笠式刀库的换刀动作是依靠刀库的横向移动与主轴的上下移动来实现的，这种方式简称为主轴换刀方式。

由于没有换刀机械手，所以选刀动作不能在换刀动作之前预选，而是将换刀指令与选刀指令编写在同一个程序段中，其指令格式为M06 TXX。

执行这个指令时，刀库首先找到指令中主轴上需要换下的刀号所对应的刀座，并将其转到换刀位置，使主轴上的刀具换回到刀座中。

接下来，刀库再找到指令中需要换上的刀具，将其转到换刀位置，并换上主轴。

因为不能预选刀具，这个指令如果将Tx x放在M06之前就是无效的，最终选刀的动作还是在执行M06时执行，如果M06后面没有Tx x，系统就会报错。

圆盘式和链式刀库的换刀:圆盘式刀库和链式刀库一般会采用随机地址的换刀方式，刀具号与刀座号并不是一一对应，而是随机的，但数控系统能够记忆其对应关系。

圆盘式和链式刀库采用机械手进行换刀，换刀前可以对新换上的刀具进行预选。

刀具指令Tx x控制刀库旋转，并将选中的刀具转至换刀工作位置，而换刀指令M06控制换刀机械手的动作，实现主轴刀具与刀库换刀位置处新旧两把刀具的交换。

圆盘式和链式刀库的选刀指令与换刀指令可以编写在同一个程序段，也可以分在不同程序段编写，因此选刀与换刀动作也可以一起执行或分开执行，其指令格式为TXXM06。

执行这个指令时，刀库首先将指令中要换上的刀具转到换刀位置，然后机械手将刀库刀具与主轴刀具交换。

了解了以上两种换刀方式，我们可以对比一下哪种更好。

结果显而易见，第二种换刀方法将选刀动作与加工动作重叠在一起，这样换刀时就不必选刀而直接换刀，使加工效率得到了提高。

不同机床厂家的不同规定:不同的机床生产厂家对于换刀方法、换刀指令及其执行方式也有不同的规定。

加工中心换刀装置的设计

XKA5032A/C数控立式铣床自动换刀装置设计摘要本设计介绍的是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。

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。

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。

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The XKA5032A/C Number Controls The Sign Type Working Panel Miller To Change The Knife DeviceABSTRACTthe introduction 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, 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 schedule 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. 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 theknife 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.KEY WORDS:numerical control milling machines, Automatic tool changer, Tool storage , tool changing-manipulator目录前言 (1)第1章数控机床概述 (2)1.1 数控机床知识 (2)1.1.1 数控铣床的分类 (2)1.1.2 数控铣床的结构特征 (4)1.1.3 数控铣床的主要功能及加工对象 (5)1.1.4 自动换刀装置（ATC）及其形式 (5)1.1.5 自动换刀装置应当满足的基本要求 (7)第2章总体方案的确定 (8)2.1 刀库系统的设计 (8)2.1.1 确定刀库容量 (8)2.1.2 确定刀库形式 (9)2.1.3 刀库结构设计 (9)2.1.4 初选电动机与降速传动装置 (11)2.1.5 初估刀库驱动转矩 (11)2.1.5 刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 (12)2.1.6 刀库驱动转矩的校核 (17)2.1.7 花键联接的强度计算 (17)2.1.8 夹紧机构插销剪切强度的校核 (18)2.1.9 确定刀具的选择方式 (18)2.10 刀库的定位与刀具的松夹 (19)第3章刀具交换装置的设计 (21)3.1 换刀机械手的设计 (21)3.1.1 确定换刀机械手形式 (21)3.1.2 换刀机械手的工作原理 (23)3.1.3 机械手的自动换刀过程的动作顺序 (23)3.1.4 自动换刀装置的相关技术要求 (25)3.1.5 换刀机械手的安装与调试 (25)第4章自动换刀装置的控制原理 (26)4.1 自动换刀装置的液压系统原理图 (26)4.2 自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (26)第五章典型零件的设计 (28)5.1 联轴器的设计 (28)5.1.1 联轴器 (28)5.1.2 联轴器的选用 (28)5.1.3 联轴器的校核 (29)5.1.4 蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求 (29)5.1.5 托架的设计 (29)结论 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)外文资料翻译 (34)前言数字控制是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是用数字信号进行控制的一种方法。

加工中心自动换刀系统设计说明书

摘要加工中心是现代机械加工中用得最多的设备之一，而自动换刀装置作为加工中心的核心部件，一直处在不断改进之中。

本课题要求设计一台小型加工中心的刀库及自动换刀装置。

本次设计分为两大部分。

首先，主要针对目前机床上常用的几种类型的刀库（鼓盘式刀库、链式刀库、格子盒式刀库等）进行了比较分析，最终选用链式刀库结构，选择伺服电机驱动，采用蜗杆蜗轮装置减速，并完成了链条的选择和链轮的设计计算。

另外，选择双臂单爪机械手结构，对其运动作了详细的分析，最终将换刀运动分解为手臂的伸缩，手架的伸缩和回转三个动作。

全部采用液压系统进行控制。

在合理选用液压缸之后，绘制出了液压系统控制图、机械手动作原理图，基本完成了自动换刀装置的设计工作。

关键词：伺服电动机驱动；链式刀库；机械手换刀；液压系统控制AbstractProcessing Center is a modern mechanical processing equipment used in one of the largest and automatic tool change device as the core parts processing center, has been in the continuous improvement of. The topics designed a small knife processing center for devices and automatic tool change. The design is divided into two parts. First of all, the main view of the current machine, commonly used for several types of knives (knives drum disc library, the chain knife, knife lattice cassette library, etc.) a comparative analysis, the final choice of the chain knife structure, choice of servo motor Driver, a worm worm deceleration devices, and completed the chain and sprocket of the choice of design and calculation. In addition, the choice of single-claw manipulator arms structure, its movement made a detailed analysis will eventually ATC campaign for the decomposition of the telescopic arm, hand-stretching and rotating the three movements. All the hydraulic system used to control. A reasonable choice of hydraulic cylinders, to map out plans of the hydraulic control systems, mechanical hand movements schematics, basically completed the installation of automatic tool change the design work.Keywords：The servo motor actuates; Chain knife storehouse; The manipulator trades the knife; The hydraulic system controls目录目录摘要 (I)Abstract (Ⅲ)1 绪论1.1 本课题的来源、目的及意义 (1)1.1.1 课题的来源 (1)1.1.2 本课题研究的目的 (1)1.1.3 本课题研究的意义 (1)1.2 课题背景及国内外研究现状 (2)1.3 本课题研究的主要内容 (3)2 刀库及换刀机构总体结构设计2.1 刀库的结构设计 (3)2.1.1 方案分析比较 (3)2.1.2 刀库容量的确定 (6)2.1.3 刀库选刀方式的确定 (6)2.1.4 刀库的设计及计算 (6)2.2 自动换刀装置设计 (13)2.2.1 方案分析比较 (13)2.2.2 机械手自动换刀工作流程设计 (13)2.2.3 换刀机械手结构设计 (22)2.2.4 换刀手手臂和手爪结构设计 (23)2.2.5 液压缸、活塞杆的选择 (24)2.2.6 液压系统工作原理 (26)设计总结 (27)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1课题的来源及研究目的和意义1.1.1课题的来源刀库和机械手是加工中心稳定可靠运行的关键功能部件。

加工中心换刀详细说明

加工中心换刀说明
第四步（5）：换刀臂旋转180度换刀后主轴夹紧刀具一般情况此动作不会有什么故障
刀具需要检测主轴夹紧信号如果主轴夹紧信号没有，将停在此位置故障时先问清楚是否已换刀，因为在换刀时有两个 90度位置
注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴侧到位信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第四步（5）：换刀臂在 90度位置旋转0度位置一般情况此动作不会有什么故障
注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴侧到位信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第五步：ATC门关闭
一般情况此动作不会有什么故障系统需要检测ATC门关闭信号如没有此信号，X，Y轴将不能移动，一直等待此信号，
Hale Waihona Puke 一加工中心换刀说明
第四步（1）：换刀臂旋转接下来就是换刀臂旋转。如果换刀臂不旋转有以下原因 1、ATC门到位信号没有，系统以为ATC门还在关闭状态。 2、刀套到位信号没有。 3、大隈机床换刀主轴必须有刀如图一是刀套到位信号位置
一
加工中心换刀说明
第四步（2）：换刀臂旋转90度换刀臂先旋转90度抓刀。抓住刀后，主轴松刀如果换刀臂停在抓刀位置不旋转有以下原因 1、没有主轴松刀到位信号（又有以下原因：1.主轴松刀传感器失效，2.液压阀没有动作，松刀靠液压松的）
如图一是刀套到位信号位置
加工中心换刀说明
第四步（3）：换刀臂在 90度位置向前伸出换刀臂在90度抓刀后执行 10-3这个动作。一般情况此动作不会有什么故障
注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴侧到位信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第四步（4）：换刀臂在 90度位置向前伸出后换刀臂旋转180度换刀如图执行10-4这个动作。一般情况此动作不会有什么故障注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴侧到位信号，ATC门开信号）

加工中心换刀方式的选择

加工中心换刀方式的选择谭春晖大连机床集团有限责任公司技术中心,辽宁大连　116022 随着加工中心向高精度,高速度方向发展,加工中心中刀具交换的速度和准确性已成为一项评价其性能的重要指标。

如何更好地选择换刀机构和换刀方法就尤为重要。

下面就刀库、机械手及换刀方法的选择做一些简单介绍。

1　刀库的控制方式(1)刀库作为系统的定位轴来控制。

在梯形图中根据指令的T 码进行运算比较后输出角度和速度指令到刀库伺服,驱动刀库伺服电机。

刀库的容量、旋转速度、加减速时间等均可在系统参数中设定,此种方式不受外界因素影响,定位准确、可靠,但成本较高。

(2)刀库由液压马达驱动,有快慢速之分,用接近开关计数并定位。

在梯形图中比较系统存储的当前刀号(主轴上的刀)和目标刀号(预选刀)并运算,再输出旋转指令,同时判断按最短路径旋转到位。

这种方式需要足够的液压动力和电磁阀,刀库旋转速度可通过节流阀调整。

但使用一段时间后,可能会因为油质、油压、油温及环境因素的变化而影响运动速度和准确性。

一般用于不需频繁换刀的大中型机床。

(3)刀库由交流异步电动机驱动凸轮机构(马氏机构),用接近开关计数,这种方式运行稳定,定位准确可靠,一般与凸轮机械手配合使用,换刀速度快,定位准。

主要用于中小型的加工中心。

2　机械手的驱动与控制方式(1)机械手用液压驱动,靠接近开关检测位置。

如手的平移抓刀拔刀换刀插刀等动作分别由不同的电磁阀驱动;但这种方式传动机构较多,且易受液压系统稳定性或检测元件灵敏度等外界因素的影响,常用于不需频繁换刀的大型卧式加工中心。

(2)机械手由交流异步电机带动凸轮机构旋转,整个换刀过程机械手仅在主轴松拉刀时起动停止3次,整个换刀动作连贯稳定,运行可靠,刀—刀换刀时间一般在2s 左右。

但对主轴拉松刀及抓刀位置的准确性要求较高,常用于需频繁换刀的中小型加工中心。

(3)机械手由伺服电机驱动,定位精度高,换刀快速,稳定,但成本较高。

立式加工中心刀库数据

加工中心（刀库）一．刀库的分类近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角色，在其特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。

其产品品质的优劣，关系到工具机的整体效能表现。

刀库的容量、布局，针对不同的工具机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀方式可概分为以下几种：1 斗笠式刀库一般只能存16~24把刀具，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。

当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。

当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。

2 圆盘式刀库圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上。

"圆盘刀库"一般俗称"盘式刀库"，以便和"斗笠式刀库"、"链条式刀库"相区分。

圆盘式的刀库容量不大，顶多二、三十把刀。

需搭配自动换刀机构ATC(Auto Tools Change)进行刀具交换。

3 链条式刀库链条式刀库的特点是可储放较多数量之刀具，一般都在20把以上，有些可储放120把以上。

它是藉由链条将要换的刀具传到指定位置，由机械手将刀具装到主轴上。

换刀动作均采用马达加机械凸轮的结构，此设计之结构简单、动作快速、确实、可靠，但是价格较高，通常为客制化产品。

自动换刀系统二．刀库的类型1．鼓(盘)式刀库(1)刀具轴线与鼓(盘)轴线平行的鼓式刀库.刀具环形排列，分径向、轴向两种取刀形式，其刀座(刀套)结构不同。

这种鼓式刀库结构简单，应用较多，适用于刀库容量较少的情况。

为增加刀库空间利用率，可采用双环或多环排列刀具的形式。

但鼓(盘)直径增大，转动惯量就增加，选刀时间也较长。

刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。

刀库的储存量一般在8～64把范围内，多的可达100—200把。

数控设备与编程对口升学高考复习测试题带答案

数控设备与编程对口升学高考复习测试题一、单选题1、高度自动化和高效率的设备不包括【 B 】A．自动机床 B. 组合机床 C. 专用自动生产线 D. 数控机床2、计算机数控系统能利用控制软件灵活地增加或改变数控系统的功能，这表示CNC系统【 A 】A. 柔性好B.功能强C. 可靠性高D. 经济性好3、第一台三坐标数控铣床，加工的零件涉及到【 B 】A. 坦克B. 飞机C. 汽车D. 火车4、提高数控系统的可靠性，可大大降低数控机床的【 A 】A.故障率B.生产率C. 使用率D. 产出率5、沿某一轴坐标方向向目标位置移动一段距离时，实际位置与给定位置的接近程度称为机床【 A 】A.定位精度B.回转精度C. 运动精度D. 加工精度6、当步进电动机不改变通电状态，转子不动时，在轴上加一负载转矩，定子与转子有一个角位移，称为【 D 】A.步距角B.调整角C. 相位角D. 失调角7、光栅测量装置的结构组成包括标尺光栅和【 C 】A.磁性光栅B.感应光栅C. 指示光栅D. 同步光栅8、数控机床的加工中心都配有【 B 】A.运输小车B.刀库系统C.空气轴承D. 静压轴承9、提高构件的自身刚度的方法中，内部肋板布置形式效果最好的是【 D 】A.纵向B.横向C.对角D. 交叉10、调速范围大，不但有低速大转矩功能，而且有较高的速度的数控机床主传动系统，适合于【 A 】A. 车削加工中心B.数控钻床C.数控齿轮加工机床D. 数控镗床11、机床传动系统中，直齿传动副的最大传动比为【 A 】A. 2B.4C.6D. 812、滚珠丝杠副处于垂直传动时，必须装有【 D 】A.弹簧装置B.准停装置C.冷却装置D. 制动装置13、移动立柱式卧式加工中心的床身通常采用【C 】A. O形结构B. H形结构C. T形结构D. Y形结构14、刀库式自动换刀装置的刀库存储刀具的最大容量已不低于【 D 】A.12把B. 20把C. 40把D. 60把15、数控回转工作台的主要功能有【B 】A.1种B. 2种C. 3种D. 4种16、数控加工中，为保证两次装夹加工后其相对位置准确性，应采用统一的【 D 】A.刀具规格B. 粗糙度值C.公差等级D. 基准定位17、数控车床程序段N50 G01 U10 Z-25 F50采用的编程方法是【 C 】A.绝对值B.增量值C.混合D. 宏程序18、G42表示刀具【 C 】A.补偿取消B.左刀补C.右刀补D.长度补偿19、M03指令表示【 C 】A.程序停止B.程序结束C.主轴正转D.切削液开20、G03指令表示的插补是【 B 】A.顺时针圆弧B.逆时针圆弧C.抛物线D.直线21、一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床是【 D 】A. 自动机床B. 组合机床C. 专用自动生产线D. 数控机床22、计算机数控系统能利用计算机图形显示功能，检查编程的刀具轨迹，纠正编程错误等，这表示CNC系统【 B 】A. 柔性好B.功能强C. 可靠性高D. 经济性好23、交流伺服电动机轴上装有脉冲发生器，用来测量电动机的【 B 】A. 线位移B. 角位移C.线速度D. 角速度24、良好的结构性允许数控机床进行大切削用量的强力切削，有效地节省了【B 】A.辅助时间B.机动时间C. 准备时间D. 周转时间25、提高系统定位精度的措施有【 B 】A.一种方法B.两种方法C. 三种方法D. 四种方法26、当步进电动机不改变通电状态，在轴上加一负载转矩，使转子刚刚离开平衡位置的极限转矩值称为【 C 】A.极小静转矩B.平均静转矩C. 极大静转矩D. 额定静转矩27、磁栅测量装置的结构组成包括读取磁头、检测线路和【D 】A.光栅标尺B.感应标尺C. 同步标尺D. 磁性标尺28、机床有四个工位，其中三个为加工工位，一个为装卸工件工位，此种布局满足的是【 A 】A.多工位加工B.多刀加工C.多座标联动D. 快速换刀29、机床自激振动所需能量来自切削过程【 D 】A.外部B.磨损C.温度D. 本身30、数控机床的调速是按照控制指令自动进行的，要求变速机构必须适应【B 】A. 手动操作B.自动操作C.弹性操作D. 刚性操作31、机床传动系统中，变速组的极限变速范围为【 D 】A. 2B.4C.6D. 832、数控机床的液压系统与气压系统相比较，其【 D 】A.工作压力低B.不污染环境C.压缩性大D.工作压力大33、加工中心立柱是用来支承【 C 】A.进给箱B. 床身C. 主轴箱D. 工作台34、刀库中的刀具位置严格按所需加工的零件的加工顺序排列，选刀方式采用【A 】A.顺序选刀B. 任意选刀C. 人工选刀D. 模块选刀35、数控机床加工时能在一次装夹中加工出很多待加工的部分，因此其【 C 】A.自动化程度高B. 加工的零件一致性好C. 生产效率高D. 便于产品研制36、数控机床坐标系的旋转运动A、B和C轴线对应平行于X、Y和Y坐标的【 C 】A.直线运动B.抛物运动C.旋转运动D. 跳跃运动37、N001 G01 Z—20 C4 F0.4 程序段包含的加工有【 B 】A.倒圆B.倒角C.圆锥D. 螺纹38、固定循环指令G83适用于【A 】A.钻深孔B.高速钻孔C.钻螺纹D.钻浅孔39、M08指令表示【 D 】A.程序停止B.程序结束C.主轴正转D.切削液开40、G01指令表示的插补是【 D 】A.顺时针圆弧B.逆时针圆弧C.抛物线D.直线41、数控机床与其它自动化机床的一个显著区别在于当加工对象改变时，只需更换【 A 】A. 程序B. 刀具C. 夹具D. 工件42、采用微机数控系统后，系统的性能价格比大为提高，这表示CNC系统【 C 】A. 柔性好B.功能强C. 可靠性高D. 经济性好43、数控系统的补偿功能主要用来补偿机械系统带来的【A 】A. 误差B.振动C. 温度D. 磁场44、采用数控机床加工的合理生产批量在【 B 】A. 1~9件B. 10~200件C.准备时间D. 1001~5000件45、坐标轴轴线定位精度各评定项目的评定方法有【 C 】A.一种方法B.两种方法C. 三种方法D. 四种方法46、步进电动机在空载情况下，不失步启动所能允许的最高频率称为【 C 】A.满载起动频率B.平均起动频率C. 空载起动频率D. 额定起动频率47、标准直线式感应器测量装置的结构组成包括定尺和【 B 】A.标尺B.滑尺C. 光尺D. 磁尺48、数控机床可实现X、Y、Z轴联动和C、W、B轴的数控定位控制，此种布局满足的【 C 】A.多工位加工B.多刀加工C.多座标联动D. 快速换刀49、为了避免机床发生共振，可以提高机床【 A 】A.静刚度B.动刚度C.接触刚度D. 刀具刚度50、传动主要用在转速较高、变速范围不大的机床，适用于高速、低转矩特性要求的主轴，数控机床主传动系统采用主传动配置方式【 B 】A. 变速齿轮B.带传动C.两个电机D. 内装电机主轴51、直流调速电动机，在恒功率范围的调速方法用【】A. 调电阻B.调电压C.调磁场D. 调水压52、机床的支承件应具有足够的静刚度和较高的【 B 】A.弹性—重量比B. 刚度—重量比C. 刚度—弹性比D. 重量—刚度比53、转塔式自动换刀装置的回转刀架的工位数最多已不低于【 D 】A.8个B. 12个C. 16个D. 20个54、车床类夹具中，加工盘类零件采用【A 】A.自动定心三爪卡盘B. 拨盘与顶尖C. 自定心中心架D. 自动转塔刀架55、数控加工的工艺设计步骤放在数控加工工件过程【 A 】A.前B. 中C.后D. 无此步骤56、准备功能是建立机床或控制数控系统工作方式的一种【 A 】A.命令B.运动C.程序D. 插补57、G28指令表示自动回【 C 】A.程序原点B.对刀点C.机械原点D.刀具出发点58、M00指令表示【 A 】A.程序停止B.程序结束C.主轴正转D.切削液开59、G02指令表示的插补是【 A 】A.顺时针圆弧B.逆时针圆弧C.抛物线D.直线60、T0102表示采用【 B 】A. 1号刀具和1号刀补B. 1号刀具和2号刀补C. 2号刀具和1号刀补D. 2号刀具和2号刀补二、多选题1、测量装置中的增量式光电编码器能够测出把回转件的旋转【】A.方向B.角度C. 加速度D. 转度E.角加速度2、机床传动系统图反映了【】A.传动件类型B.转速高低C. 传动关系D. 传动比计算E.转速损失3、齿轮传动副刚性调整法消除间隙的措施有【】A.双螺母B.偏心轴套C. 电动式D. 轴向垫片E.双薄片齿轮4、数控夹具的要求包括【】A.精度B.定位C.空间D.导热性E.快速重调5、数控编程的主要内容有【】A.确定工艺B.数值计算C.编写程序D.校对程序E.首件试切6、JCS-018立式镗铣加工中心在一次装夹零件后，能自动连续完成的加工方法包括【】A.镗B.铣C. 磨D. 铰E.钻7、主轴准停装置有【】A.纯电器定向B. V型槽轮定位C. 齿轮式D. 端面螺旋凸轮E.拉杆式8、数控机床的液压系统广泛应用到【】A.主轴自动装夹B.主轴箱齿轮变档C. 主轴箱齿轮润滑D. 主轴轴承润滑E.换刀装置9、钻、铣、镗类夹具主要结构类型包括【】A.通用类B.孔系类C.组合夹具类D.槽系类E.专用类10、数控系统的指令功能有【】A.GB.MC.FD.TE.S11、提高机床的刚度，可通过提高【】A.构件的自身刚度B.局部刚度C. 接触刚度D. 刀具刚度E.夹具刚度12、滚珠丝杠副消除间隙的方法有【】A.双螺母B.温差式C. 电动式D. 垫片E.齿差式13、数控机床使用的刀具材料应考虑的性能有【】A.硬度B.强度C.耐热性D.导热性E.工艺性14、数控加工的工艺特点有【】A.工艺内容十分具体B.工艺的设计非常严密C.注意加工的适应性D.自动化程度高E.生产效率高15、复合固定循环指令包括【】A.G32B.G70C.G71D.G72E.G73三、判断分析题1、数控机床由机械结构部件、CNC单元、驱动装置和辅助装置组成。

机械制造技术基础习题及答案第4章

第四章学后评量参考答案1.按照国家标准，根据加工性质不同把机床分为11大类：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，锯床和其他机床。

2.(1)通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。

如：卧式车床、万能升降台铣床、万能外圆磨床等。

(2)专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某一道或几道特定工序。

如：丝杆车床、凸轮轴车床等。

(3)专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。

如：加工机床主轴箱体孔的专用镗床、加工机床导轨的专用导轨磨床等。

组合机床也属于专用机床。

3.CA6140：C─车床，A─特性代号，6─卧式车床组，1─卧式车床系，40─主轴最大回转直径的1/10，即直径400mm。

X6132：X─铣床，6─卧式万能铣床，1─万能升降台铣床，32─铣床工作台工作面宽320mm。

M1432A：M─磨床，1─外圆磨床，4─万能外圆磨床，32─最大磨削直径320mm ，A─结构性能的第一次重大改进。

CK6132：C─车床，K─数控，61─普通卧式车床，32─主轴回转的最大直径的1/10，即能加工的最大工件直径为320mm。

XH7132：X─铣床，H─通用特性代号（加工中心），7─组别代号，1─系别代号，32─工作台工作面宽320mm。

MYS250：M─磨床，Y─通用特性代号，S─高速，50─最大磨削直径的1/10。

ZQ3040 13：Z─钻床，Q─通用特性代号（轻型），30─摇臂钻床，40─最大钻孔直径为40mm，13─最大跨距。

T6112：T─镗床，61─卧式镗床，12─镗轴直径的1/10，即120mm。

Y3150：Y─齿轮加工机床，3─滚齿机或铣齿机，1─单立柱，50─最大加工直径为500mm。

GB4028：G─锯床，B─半自动，40─涡轮卧式，28─最大切削直径的1/10，即280mm。