立式铣床换刀机构设计-换刀机构设计

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数控铣床自动换刀化改造(刀库式加工中心)

第一章绪论1.1 数控设备的发展历史>第一代数控系统：1952年至1959年，采川电子管元件。

>第二代数控系统：1959年开始，采刖晶体管元件。

>第三代数控系统：1965年开始，采川集成电路。

>第四代数控系统：1970年开始，采刖人规模集成电路及小型通用计算机。

>第五代数控系统：1974年开始，采用微处理机和微型计算机。

1.2 自动换刀系统的意义从换刀系统发展的历史米看，1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床，美国IBM公司同期也研制成功了“APT”（刀具程序控制装置）。

1958年美国K&T公司研制出带ATC(自动刀具交换装置)的加工中心。

1967年出现了FMS（柔性制造系统）。

1978年以后，加工中心迅速发展，带有ATC装置，可实现多种工序加工的机床，步入了机床发展的黄金时代。

1.1.1 加工中心加工中心机床的出现，加之CAD技术、信息技术、网络控制技术以及系统工程学的发展，为单机数控自动化向计算机控制的多机制造系统自动化方向发展，创造了必要的条件．计算机群控系统即直接数控(Direct NC-DNC)系统，就是这一发展趋向的具体体观。

DNC系统使用一台较大的计算机，控制与管理多台数控机床和数控加工中心，能进行多品种、多工序的加工。

加工中心机床配备有装载多把刀具的刀具库，有自动更换刀具的功能，一次装夹中可以完成钻、镗、铣、铰等工序，特别适用于箱体类零件的多面、多工序加工。

它能完成车削加工的同时，兼有铣、镗、钻孔、攻丝等功能。

1.1.2 柔性制造单元柔性制造单元(FMC)是由中心控制计算机、加工中心与自动交换工件(AWC，APC)装置所组成。

工件一次装夹后可在柔性制造单元中的加工中心上加工，使得加工的柔性（可编程性）、加工精度和生产效率更高。

在柔性制造单元中，中心控制计算机负责作业调度、自动检测与工况自动监控等功能。

工件装在自动交换工件装置（工作台）上在中心控制计算机控制下传送到加工中心上加工；加工中心接收中心控制计算机传送来的数控程序进行加工，并将工况数据送中心控制计算机处理，如工件尺寸自动检测和补偿，刀具损坏和寿命躲控等。

自动换刀装置

数控机床的自动换刀装置
为完成对工件的多工序加工而设置的存储及更换刀具的装置称为自动换刀装置（Automatic Tool Changer, ATC）。自动换刀装置应当满足的基本要求为：
刀具换刀时间短且换刀可靠。刀具重复定位精度高。足够的刀具储存量。结构简单，便于制造、维修、调整。布局合理，机床总布局美观大方。
编码识别装置
接触式刀具识别装置的原理
非接触式磁性识别原理图
光导纤维刀具识别原理图
刀座编码方式
对每个刀座都进行编码，刀具也编号，并将刀具放到与其号码相符的刀座中，换刀时刀库旋转，使各个刀座依次经过识刀器，直至找到规定的刀座，刀库停止旋转。
如图所示为圆盘形刀库的刀座编码装置。在圆盘的圆周上均匀分布若干个刀座，其外侧边缘上装有相应的刀座识别装置2。刀座编码的识别原理与刀具编码完全相同.
(6)主轴箱及主轴带着刀具上升；
(7)机床工作台快速向左返回，将刀库从主轴下面移开，同时将工件移至主轴数控立式镗铣床
下面，使主轴上的刀具对准工件的加工
面。
四、刀具交换装置
1、利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换
这种自动换刀装置只有一个刀库，不需要其他装置，结构极为简单，然而换刀过程却较为复杂。另外，由于刀库置于工作台上，因而减少了工作台的有效使用面积。这种换刀装置多用于小型低价位的加工中心。
转塔头主轴通常只适应于工序较少，精度要求不太高的机床，如数控钻床、铣床等。
一、自动换刀装置的型式——转塔头式换刀装置
优点：省去了自动松、夹、装刀、卸刀以及刀具搬运等一系列的复杂操作，从而缩短了换刀时间（仅为2s左右），并提高了换刀的可靠性。
缺点：由于空间位置的限制，使主轴部件结构不能设计得十分坚实，因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的刚度，必须限制主轴数目，否则将使结构尺寸大大增加。

数控机床第三章自动换刀装置 PPT课件

箱下降，将主轴上用过的刀具3放回刀
库的空刀座中；
27
四、刀具交换装置
1、利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换
数控立式镗铣床
(4)主轴箱上升，接着刀库回转，将下一工步需用的刀具对准主轴；
(5)主轴箱下降，将下一步所需的刀具
插入机床主轴，同时主轴内的刀具夹紧
装置夹紧刀具；
(6)主轴箱及主轴带着刀具上升；
刀具编码方式
刀具编码选刀方式是在刀具或刀套上安装用于识别的编码条，一般都是根据二进制编码的原理进行编码。刀具长度加长，制造困难，刚度降低，刀库和机械手结构复杂。
在刀柄1后端的拉杆4上套装着等间隔的编码环2，由锁紧螺母3固定。编码环直径有大小两种，大直径的为二进制的“1”，小直径的为“0”。通过两种圆环的不同排列，可以得到一系列的代码。
单臂双爪回转式机械手两个夹爪有所分工，一个夹爪只执行
从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务；另一个执行从刀库取“新刀”的任务。
换刀时间较单爪回转式机械手要少。
32
双臂双爪回转式机械手手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪
可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转 180°后，又同时将刀具放回刀库及装入主轴。是最常用的一种形式（钩手）
1、顺序选刀
在加工前，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，加工时按顺序调刀称为顺序选刀。
2、任选刀具
刀具在刀库中任意存放，每把刀具（或刀座）都编有代码，自动换刀时，刀库旋转，每把刀具都经过“刀具识别装置”接受识别。当某刀具代码与数控指令代码相符时19
任选刀具有三种换刀方式（刀具编码、刀座编码、编码附件）
（5）复位转动手臂，回到原始位置。
34

机械制造装备设计9

投光射出面阅读方向 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 二次线圈受光入射面
11 1
刀柄刀具识别装置
次线圈编码环检测线圈
(a)
(b)
非接触式磁性识别
光导纤维刀具识别
利用PLC（可编程控制器）实现随机换刀
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
（四）换刀机械手
常见的机械手形式
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
1）单臂单爪回转式机械手可以回转不同的角度进行自动换刀，手臂上只有一个夹爪，不论在刀库上或在主轴上，均靠这一个夹爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
2）单臂双爪摆动式机械手手臂上有两个夹爪，两个夹爪有所分工，一个夹爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另一个夹爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务，其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置 3）单臂双爪回转式机械手手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是最常用的一种形式。图右边的一种机械手在抓取刀具或将刀具送入刀库及主轴时，两臂可伸缩。
3.4.2 机床的几种典型刀架
（3）双排回转刀架：外圆类、内孔类刀具分别布置在刀架的一侧面。回转刀架的回转轴与主轴倾斜，每个刀位上可装两把刀具，用于加工外圆和内孔。
3.4.2 机床的几种典型刀架
回转刀架的工位数最多可达20多个，但最常用的是8、10、12和16工位4种。工位数越多，刀间夹角越小，非加工位置刀具与工件相碰而产生干涉的可能性就越大，因此在刀架布刀时要给予考虑，避免发生干涉现象。

简易立式钻铣床数控系统改造设计

（机电系20XX级）毕业设计说明书学生姓名：学生班级：机械制造及其自动化学生学号：设计题目：简易立式钻铣床数控系统改造设计指导教师：教研室主任：系主任：机电工程系20XX年X月X日前言据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部份都是连年积存生产的一般机床。

这些机床自动化程度不高，加工精度低，要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新，替代现有的机床，不管从资金仍是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。

但尽快将我国现有的部份一般机床实现自动化和周密化改造又势在必行。

为此，如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。

在过去的几十年里，金属切削机床的大体动作原理转变不大，但社会生产力专门是微电子技术、运算机技术的应用进展专门快。

反映到机床操纵系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工的精度，现已有一些企业在这方面做了有利的尝试。

实践证明，改造后的机床既知足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。

这加倍突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。

由于新型机床价钱昂贵，一次性投资庞大，若是把旧机床设备全数以新型机床替换，国家要花费大量的资金，而替换下的机床又会闲置起来造成浪费，假设采纳改造技术加以现代化，那么能够节省50%以上的资金。

从我国的具体情形来讲，一套经济型数控装置的价钱仅为全功能数控装置的1/3到1/5，一样用户都承担得起。

这为资金紧张的中小型企业的技术进展开辟了新路，也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力，起到了事半功倍的踊跃作用。

据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一样较长，往往不能知足生产需要。

因此机床的数控改造就成为知足市场需求的要紧补充手腕。

在机械工业生产中，多品种、中小批量乃至单件生产是现代机械制造的大体特点，占有相当大的比重。

要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。

x5032立式铣床进给系统改造定稿大学论文

学号2011040191037密级武汉东湖学院本科生毕业论文(设计) X5032立式铣床进给传动系统改造院(系)名称：专业名称：学生姓名：指导教师：二〇一六年五月八日郑重声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风，所呈交的学术论文是本人在老师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。

除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表和撰写过得内容。

论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。

本人签名：日期：摘要数控机床是当代机械制造业中实现机电一体化先进设备的代表。

伴随着先进制造业的发展，旧机床的数控化改造，尤其是普通机床数控化改造早已成为摆在我们面前迫切而艰巨的任务。

本课题是对X5032铣床进给系统的数控改造方案，在数控技术的历史、现状和发展的基础之上，通过对X5032旧机床的分析，结合机床改造的思路，提出了数控化改造的方案。

主要是针对机械部分进行改造，即对丝杠、驱动元件步进电机和减速齿轮的改造。

改造后的铣床不仅能加工平面、铣削键槽、等简单的零件外，还能加工形状复杂（如圆弧面加工、斜面及凸轮等）的零件，具有精度高、效率高及加工产品范围广等特点。

机床经过改造后，可以凸显机床强大的工作能力和深度的可靠性，加工精度和生产率同时有较大的提高，给企业提供一条切实可行的路径。

[关键词]数控改造；进给传动；X5032铣床目录第一章引言 (1)1.1数控机床的发展简史 (1)1.2数控机床发展趋势 (1)1.2.1高速性、高效性、高精度、高可靠性 (1)1.2.3开放性 (3)1.3课题背景、意义 (3)1.4研究目标 (4)第二章机械传动系统的改造设计 (5)2.1机械传动系统改造设计方案 (5)2.1.1改造设计任务 (5)2.1.2总体方案设计的确定 (5)2.2机械传动系统改造设计与计算 (6)2.2.1已知条件 (6)2.2.2进给系统计算，设计 (8)2.2.2.1纵向（X向）设计计算 (8)2.2.2.2横向（Y向）设计计算 (20)2.3数控铣床的导轨 (28)第三章数控机床控制方式选择 (31)3.1步进电机的开环控制 (31)3.1.1步进电机的工作原理 (31)3.1.2开环控制系统构成 (31)3.2数控机床开环系统速度计算 (32)第四章结论与展望 (32)第五章致谢 (33)参考文献 (35)第一章引言1.1数控机床的发展简史从第一台电子计算机诞生开始，美国北密执安的小型飞机承包商帕尔森斯公为了制造飞机机翼轮廓的板状样板，提出了采用数字控制技术进行加工的思路，1949年由帕尔森斯企业与美国麻省理工学院伺服机构研究院合作开始从事数控机床的研制工作，1952年，研究出第一台实验性数控系统，并把它安装在一台立式铣床上，成为全球第一台数控机床，完美实现了同时控制三轴的运动。

x5032立式铣床毕业设计[管理资料]

摘要数控铣床是当今制造业中实现机电一体化的代表性先进设备。

本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对国内PLC系统的比较，遵从性价比高、综合成本低的原则，最后确定采用松下FP1-C40系统。

针对松下FP1-C40系统的特点和旧机床的要求，进行了电气系统改造设计。

电气部分分别对强电和弱电进行了改造，将继电接触器控制改由PLC控制，实现宽的调速范围，进给部分增加步进驱动器及步进驱动电机，本课题利用松下FP1-C40型PLC对X5032立式铣床电气部分进行改造，由系统的继电接触器控制转换为可编程控制器控制。

使铣床抗干扰能力强，工作更可靠。

机床改造后，显示了机床强大的工作能力和高度的可靠性，加工精度和生产率有较大提高，是提高企业数控化率的一条切实可行的途径。

关键词：数控机床，步进电机，电气系统目录摘要 (1)目录........................................................................................................................................................ 引言 (1)1 X5032立式铣床的介绍 (4) (4) (4)X5032立式铣床主要结构特点 (6)应用范围 (6)主要技术参数 (6)应用行业 (7)X5032铣床常见电气故障分析与检修方法 (7)2 松下PLC (9)松下PLC基本特点 (9)概况 (9)FP1-C40的I/O分配及内部继电器 (10)FP1的特殊功能 (12)3 电气控制系统的设计 (15)结论 (22)致谢 (24)参考文献 (25)引言由于运用普通机床加工出来的产品大多存在着质量差、品种少、供货期长等原因，所以立式机床的电气部分改造相当有意义。

首先，提高了生产效率。

原机床经过电气部分改造后，就可以实现加工自动化，工作效率可以明显提高。

机械毕业设计选题

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CAM48、回转式固液分离机及螺旋输送机的设计49、活塞连杆组件装配自动输送线的设计（总体机械结构设计与压销机设计）50、机场行李输送系统自动控制设计51、基于PLC的工业机械手的设计52、基于PSOC的无刷直流电机智能控制系统的开发53、基于单片机机床插补控制模块的程序设计54、基于单片机的自动给水系统的设计55、基于虚拟仪器的震动信号采集与分析系统论文56、加工工件的自动装卸装置57、计算机与电子电路类毕业论文58、通用雕刻机的设计59、建筑用垂直运输机的设计60、精密智能测硫仪的设计61、卷扬机的设计62、考勤系统63、一级减速器的设计64、快速成型机的设计65、葵花脱粒机的设计66、螺旋输送机设计67、码垛机器人机械部分的设计68、棉花采集机械手的设计69、诺基亚6600手机前盖注塑模具设计与动画演示70、爬管式切割装置结构设计71、散料输送皮带机设计72、单段锤式破碎机的设计73、企业数据信息系统的设计74、 8T内河港口门座起重机（中）机械部分二维设计75、气顶式太空电梯的设计76、气压冲击夯实机实体建模与仿真77、汽车U型螺栓拆装机的设计78、汽车行驶信息监控系统的设计79、汽车自动清洗系统的设计80、球轴承内圈超精研磨机的设计81、全封闭输送机的设计82、全路面起重机的设计83、人事管理系统84、深水作业光缆切割机的设计85、十字路口交通灯控制系统的设计86、实现主轴分级无级变速的车床主传动系统的设计87、手机外壳注塑模计算机辅助设计与制造88、垂直循环式机械立体车库的设计89、数控车床六角刀架设计90、数字时钟91、双立柱堆垛机的设计92、水泥刨花板下涂膜机的设计93、四柱万能液压机整体设计94、四自由度搬运机器人的设计95、图书管理系统96、挖掘机工作过程仿真97、万能升降台铣床的设计98、网上选课系统（文本）99、往复裁板锯的设计100、物料包装线模型码垛机设计（堆垛机）101、物料包装线模型码垛推动机构的设计102、物料传送系统的设计103、物资管理系统104、箱体零件的工艺规程及夹具设计105、小型提升机的设计106、行星齿轮的注塑模具设计及其模腔三维造型CAD 107、悬臂液压升降横移立体车库的设计108、旋风式选粉机的设计109、学生学籍管理系统110、烟厂车间温度湿度自动监测系统111、液压冲击夯实机实体建模与仿真112、液压顶升机整体设计113、液压缸的设计114、自行式野外高空作业升降平台的设计115、液压绞车设计116、液压拉力器设计117、液压驱动式轿车维修升降机设计118、液压升降横移立体车库119、液压同步模板滑移装置设计120、医院管理系统121、油压钻杆矫直机设计122、油压冲孔机设计123、游泳镜盒注塑模具设计124、振筛机传动齿轮设计125、中小型线材压轧机的设计126、中型活体水产品运输装箱设计127、轴承立体仓库机械系统的设计128、猪鬃长度分选机（顺根机构）129、装载机举升机构优化设计130、自动化立体仓库的设计131、自动切肉机的设计132、自动取料机械手的设计133、自动上下料机械手的设计134、 4110发动机飞轮壳前端面钻模夹具设计135、 CA6140拨叉系列课程设计136、换热器的设计137、电子公文传输管理系统138、图书馆在线系统(包含文档)139、液压式测力装置140、货车驱动桥毕业设计143、110柴油机飞轮壳机械加工工艺规程及工装设备设计 144、微型果蔬保鲜库控制系统设计145、中草药有效提取机组掏渣器设计146、中草药有效成分提取机组控制系统设计147、中草药有效提取机组掏渣器设计147、摩擦式离合器试验台的设计148、汽车制动系统实验台设计149、汽车ABS制动系统实验台控制系统设计150、纸筒卷管机的设计151、汽车ABS制动系统实验台结构设计152、纸罐筒体切割机的设计153、五自由度装卸工件机器人（图）154、泵改造毕业设计155、物料搬运机器人设计156、离合器设计157、台式钻床的自动化改造及进给系统设计158、[经济型数控车床横向伺服单元]设计159、缸体零件上端面铣加工夹具160、飞锯机的设计161、"包装机对切部件"设计162、20 5t桥式起重机的电气控制线路163、G41J-6型阀体双面钻24孔专机上的专用夹具设计164、RYA真空乳化机控制电路设计165、WY型滚动轴承压装机设计166、XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置（刀库式）设计 167、岸桥前大梁的工艺过程和工艺过程168、拨叉加工自动线设计169、城市污水处理用旋滤器室内试验装置170、除霜机的设计171、粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计172、电池板铝边框冲孔模的设计173、定位支座数控加工夹具设计174、多层次金属密封蝶阀设计175、二级电液比例节流阀设计176、封闭板成形模及冲压工艺设计177、钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟178、高档不锈钢保温杯过滤盘落料拉深模具设计179、三自由度工业机器人设计180、集装箱起重机侧立柱制作检验和质量控制181、滑轨的外框挂钩模具的设计与制造182、基于90915-10001滤清器的模具设计183、胶带输送机-散料输送184、连杆体的机械加工工艺规程的编制185、溜板工艺极其挂架式双引导镗床夹具186、螺杆压缩机系统装置设计187、某大型水压机的驱动系统和控制系统188、某机型铰链座制造与工艺夹具189、三级减速器毕业设计190、普通钻床改造为多轴钻床191、气缸盖螺钉孔加工专机192、全自动制袋机的设计193、数控车床电动刀架194、塑料传动支架模具设计195、塑料拉手注塑模具设计196、拖拉机拨叉铣削专机197、自动弯管机装置及其电器设计198、小汽车维修用液压升举装置199、车轮快速拆装机设计200、龙门式举升机设计201、小型非开挖装置设计202、LFB-1500电脑控制型塑料注射成型机203、LFB-1500型塑料注射成型机液压系统的设计 204、液压系统设计205、岸边集装箱起重机的结构设计与PLC控制206、升降电梯驱动系统设计207、自动扶梯驱动机及其PLC控制系统设计208、送料机械手设计及Solidworks运动仿真209、2层5位升降横移立体车库设计210、2层20位升降横移立体车库设计211、3层10位升降横移立体车库及其PLC系统设计 212、4轮转向系统设计213、4位俯仰式简易式立体车库的设计214、6X3200剪板机设计图纸215、10吨桥式起重机小车总体方案选择分析及运行机构设计 216、40T-26m岸桥起重机前大梁图217、16t电动葫芦门式起重机计算书218、50_10t通用桥式起重机设计219、400型水溶膜流研成型机设计220、500型茶树重修剪机的设计篇二：机械专业机械毕业设计优秀课题集2)3)4)5)6)7)8)9)10)11)12)13)14)15)16)17)19)20)21)22)23)24)25)26)27)28)29)30)31)32)33)34)35)36)37)38)39)41)42)43)44) 钢管捆扎自动码垛成型机设计（垂直吊装部分）（科研，需下厂）钢管成型输送机设计（科研，需下厂）钢管捆扎自动码垛成型机设计（自动上料部分）（科研，需下厂）铜棒料加热自动排放料装置设计（企业项目，需下厂）氮化炉及炉门开关设计（企业项目，需下厂）台车炉及料架进出装置设计（企业项目，需下厂）网带炉进料装置设计（企业项目，需下厂）大棒料冷进热出装置设计（企业项目，需下厂）生物质颗粒造粒机设计（企业项目，需下厂）秸秆打包机设计（企业项目，需下厂）成型金属板工件的装卸设备（98）薄壁管切割机设计（87）物料（固液两相）灌装机（传动部分）设计冲压回转定位装置设计油缸装配机设计磨料成型机设计钢筋切断机的设计搅拌磨设计弯管机设计旋转盘造粒机设计螺旋输送泵设计皮带机拉紧装置设计振动输送机设计板料输送机设计轮毂抛光机设计车床进给系统数控化改造隔膜泵设计升降横移式立体停车库设计高空作业车设计直线式不干胶贴标机设计水仓清理机设计缸筒加工专用机设计提升机制动装置设计四孔钻床设计液压推车机设计拉伸压缩试验机设计电动绞车设计工件输送机设计筛沙机设计法兰焊接机设计型钢支架整形机设计机械手直线运动液压系统的的设计自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计46)47)48)49)50)51)52)53)54)55)56)57)58)59)60)61)62)63)64)66)67)68)69)70)71)72)73)74)75)76)77)78)79)80)81)82)83)84)85)86)88) 轮胎装配机器人结构设计滚筒式抛丸清理机的总体和结构设计打散分级机回转部分及传动设计双辊开炼机的结构设计可逆锤式破碎机的结构设计颚式破碎机的结构设计自动封箱机的结构设计莲子剥壳机的结构设计全自动液体灌装机的结构设计无动力小车的结构设计自动纸张平整机结构设计螺旋输送机排除万难机器人根茎类蔬菜切菜机小麦脱粒机网球发射机全自动装箱机花生联合收获机的设计多功能跑步机的设计双梁式桥式起重机设计花生去壳机无避让式立体停车库糕点切片机设计一种三自由度平面并联机器人基于PLC控制系统的摇臂钻床设计 PLC控制的直线式自动液体灌装机设计立体袋装牛奶包装机设计（机械设计）数控雕刻机的设计机床自动排泄装置设计（机械设计）液压机床身结构设计及受力分析塑料封口机的盒输送系统设计塑料封口机的气动控制系统设计自动化铆接流水线设计数控车床系统工作台与控制系统设计工业搬运机械手设计基于PLC的电梯拖动控制程序设计三坐标雕铣平台设计基于PLC的注塑机械手设计大米分级下料装置及整体结构设计法兰成型机电器支脚注射模设计竹木旋切机莲子剥壳机89) 敞口油桶搬运机90) 螺旋管状面筋机设计91) 颗粒状糖果包装机92) 螺旋榨油机93) 肥皂盒注射模设计94) 汽车式起重机设计95) 横轴式旋耕机96) 大型旋挖钻机及变幅装置的设计与仿真97) 节筒坡口切割机及进给装置的设计与仿真98) 防火排烟阀的计算机辅助设计99) 多功能自动装盒机的设计100) 煤矿井下短途带式运输机的设计101) 矿用中型刮板输送机的结构设计102) 铣槽机床设计103) 油田泥浆搅拌及抽送装置设计104) 心型台灯塑料注塑模具设计105) 盒体平面贴标机结构设计106) C6150普通车床主传动改进设计107) 基于虚拟绿色制造技术的小孔钻床设计108) 多轴钻床结构设计109) HT-180拖拉机后桥壳体精镗组合机床总体设计及主轴箱设计 110) 石油管口螺纹保护帽旋压加工专用设备设计；111) 矿石输送机整体设计112) 模压机棘轮送进装置设计；113) 压痕机链式送进机构设计；114) 液控清水阀设计；115) 煤矿液压支柱拆卸机116) 双柱式汽车举升机117) 气动式模切压痕机设计118) 土豆切片机119) 棒料折弯机液压系统设计120) 斜坡式矿石输送机121) 隔膜式液压浆体泵主机设计122) 500吨压力机液压系统设计123) 振动下料机液压系统设计124) 卧式注塑机设计125) 基于虚拟仪器的振动测试系统研究126) 液压阀性能测试127) 电液比例阀位置控制系统的研究128) 基于PLC和组态软件的液压回路实时仿真系统设计 129) 机械物理量测量系统研究130) 基于虚拟仪器的轴承缺陷故障诊断的研究131) 组态软件在PLC运料小车实验系统中的运用132) PLC在自动化立体仓库控制系统中的应用研究133) 竹材去内节破竹机设计 134) 平模式生物质成型机设计 135) 对辊式生物质成型机设计 136) 环模式生物质成型机设计 137) 肥料制粒机设计 138) 小木块加工机设计 139) 水田中耕除草机的设计140) 高速插秧机主变速箱的设计 141) 雕刻机设计142) 立体车库设计143) 注塑模具设计144) 挤出模具设计145) 小型免耕播种机设计146) 半喂入式联合收割机割台传动系统设计篇三：机械专业毕业设计题目大全_(3600课题)。

加工中心自动换刀装置大学论文

加工中心自动换刀装置摘要本课题所设计的是小型立式加工中心的自动换刀装置，该型加工中心主要是用来加工各种中、小批量的电子元件或者小型板类零件。

该方案在设计的过程中牵涉到了刀盘的选取和设计、槽轮的选取与设计、刀库的形式和安放位置以及伺服电机的设计等诸多问题。

本次设计在本着满足用户使用要求的前提下，尽量使结构简单、性能可靠、具有创新观念。

关键词：加工中心，自动换刀装置，槽轮机构，伺服电机Machining Center Automatic Tool ChangerABSTRACTWhat the topic designs is the automatica tool changer for small vertical machining center, which is mainly used for processing in each kind, the electronic component or the small board class components. This plan involved in the design process to the tool carousel selection and designing, the V-belt pulley selection and designing, the magazine’s position as well as the stepping motors’s designing and so on many questions. This design in line with satisfies the user operation requirements under the premise, as far as possible enable the structure simply, the performance to be reliable, to have the innovation idea. In the design all of data are passed through after the search material calculates repeatedly obtains.KEY WORD：Machining center，Automatica tool changger，Grooved pulley, Servo motor目录前言 (1)第1章刀库综述 (2)1.1刀库换刀装置 (2)1.1.1机械手换刀装置 (2)1.1.2无机械手换刀装置 (3)1.2刀库形式的选取 (3)1.3刀库位置的放置 (4)1.4 刀库的运动特点 (5)1.5 刀库的回转、分度和转位 (5)第2章设计可行性论证 (6)第3章槽轮机构 (7)3.1 槽轮机构的工作原理 (7)3.2 槽轮结构的形式 (8)3.3槽轮机构的特点 (8)3.4槽轮机构的设计 (8)第4章轴的设计与校核 (10)4.1轴的设计结构 (10)4.2轴的校核 (11)4.2.1 轴的强度校核 (11)4.2.2 按弯扭合成强度校核轴的强度 (12)4.2.3 按轴的疲劳强度安全系数校核轴的强度 (13)4.3 轴承的选取 (13)第5章刀库的设计 (16)5.1 刀库主要参数的确定 (16)5.1.1 刀库容量 (16)5.1.2 刀盘部分的设计 (16)5.1.3 刀盘装配图 (17)第6章刀库转动电机的选择 (19)第7章其他部件的设计与选取 (22)7.1 刀库支撑部分的设计 (22)7.2箱体设计 (22)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)前言随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发凸显它的重要性。

自动换刀装置的形式---回转刀架换刀

8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。

1．回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，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。

图8-17为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。

在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。

由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。

图8-17 数控车床六角回转刀架1－活塞2－刀架体3、7－齿轮4－齿圈5－空套齿轮6－活塞8－齿条9－固定插销10、11－推杆12－触头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，它的动作分为4个步骤：(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。

同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。

(2)刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。

通过端齿离合器使刀架转过60º。

活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。

(3)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。

齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。

刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。

这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。

(4)转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。

如果定位和夹紧动作正常，推杆11与相应的触头12接触，发出信号表示换刀过程已经结束，可以继续进行切削加工。

数控立式铣床机械结构设计--结构设计

数控立式铣床机械结构设计数控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机械加工设备，决定了它在现代制造业中占有越来越重要的作用。

近年来，我国在中高档数控机床关键技术上有了较大突破，创造出一批具有自主知识产权的研究成果。

目前，在实际应用中有部分工件在加工微型孑L或铣削平面时，加工精度不高。

如果我们用传统的数控铣床对其加工，将导致加工效率低且加大设备和电力的损耗。

根据这种情况，我们设计了一种小型数控立式铣床。

该铣床造价大大低于传统数控机床，还能够满足教学上的使用，提高学生对数控铣床的理解与认识。

下文就对它的机械结构设计作一介绍。

1 机床的总体布局本机床是一台采用立式布置的小型数控铣床，机床床身尺寸(长×宽×高)为600 mm×8OO mm×1 4051Tim，主要由(如图1机床的结构简图所示)机床底座，横向溜板，X、y、Z方向进给步进电动机，工作台，机床床身，三相异步电动机，主轴箱以及相关的电气系统等部分组成。

机床的加工过程为：被加工零件固定于工作台4上，能够实现横向、纵向的进给运动；铣刀装夹在主轴箱8上，能够沿立柱的上下移动，进行铣削加工。

整个加工过程由PC进行控制，实现工件的自动加工。

该数控铣床的主要技术参数为：最大钻孔直径：28 mm；最大铣削能力：平面2．6×10 mm。

；主轴箱上下移动最大行程：345 mm；工作台工作面积：730 n'ln3×350 n3n3；工作台最大纵向行程：450 mm；工作台最大横向行程：250 n3m；机床底座面积：400 ITlm×680 n3n3；主轴变速范围：8O～ 1 650 r／min2 机床主传动系统及主轴组件设计2．1 机床主传动系统数控铣床主传动系统由主轴电动机、传动系统和主轴部件等部分组成，它与普通机床主传动系统相比结构较简单，这是由于变速功能主要由无级变速电动机来承担。

数控车床自动回转刀架的控制设计

目录第一章引言 (1)1.1概述 (1)1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势 (1)1.3刀架的设计准则 (2)第二章数控车床自动回转刀架的设计 (3)2.1数控车床刀架应满足的要求 (3)2.2刀架的工作原理 (6)2.3步进电机的选用 (7)2.4蜗杆及蜗轮的选用与校核 (8)2.5蜗杆轴的设计 (10)2.6蜗轮轴的设计 (17)2.7中心轴的设计 (18)2.8齿盘的设计 (20)2.9轴承的选择 (23)第三章PLC控制单元设计 (26)3.1PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DSC）的比较 (26)3.2控制电路硬件接线图 (27)3.3PLC控制流程图 (31)总结 (32)参考文献 (33)第一章引言1.1 概述数控车床的刀架是机床的重要组成部分。

刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

在一定程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。

随着数控车床的不断发展，刀架结构形式也在不断翻新。

其中按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。

其中，带刀库的数控加工中心自动换刀装置自1958年研制成功以来，其机械结构和控制方式不断得到改进和完善。

自动换刀装置时加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有更换主轴头换刀以及带刀库的自动换刀系统。

1.2 数控车床自动回转刀架的发展趋势数控刀架的发展趋势是：随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。

目前国内数控刀架以电动为主，分为立式（如图1-1）和卧式（如图1-2）两种。

立式主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。

另外，卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。

电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度与加工精度的一致性等等。

立式铣床PLC控制系统设计

机电工程学院课程设计说明书设计题目：X52K立式铣床PLC控制系统设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2011年12月5日2011-2012学年第1学期机电控制综合设计课程设计设计题目名称：X52K立式铣床PLC控制系统设计院系名称专业班级：学生姓名：学号：指导老师：材料目录序号名称数量备注1 课程设计任务书 12 课程设计说明书 13 图纸 24内容摘要可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。

它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。

据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。

专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。

由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富。

它的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。

在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。

本次设计的内容主要是利用PLC对X52K型铣床的电器部分进行改造。

首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析铣床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。

最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。

因此使X52K铣床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。

关键词：可编程控制器，X52K立式铣床，梯形图，电气控制目录第一章引言 (5)1.1 X52K立式铣床改造主要内容 (1)第二章电气控制原理 (2)2.1 主电路分析 (2)2.2控制电路分析 (3)第三章X52K万能铣床电气控制线路的PLC改造措施 (6)第四章系统元器件的选择 (7)3.1 PLC 类型的简介 (7)3.2 PLC型号的选择 (7)3.3 电动机选择 (8)3.4 其它元器件的选择 (8)3.4.1 交流接触器的选择 (8)3.4.2 中间继电器的选择 (9)3.4.3 保护电器的选择 (9)3.4.4 控制开关电器的选择 (9)第五章 PLC控制电路设计 (12)4.1 PLC的硬件电路框图 (12)4.2 车床控制PLC输入/输出接口分配表及电气原理图 (12)4.2.1 PLC控制原理电路设计 (13)第六章调试 (18)第七章设计总结及其致辞 (18)参考文献 (19)第一章引言随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选毕业设计课题之际，选定了课程设计课题——铣床PLC控制系统设计。

数控机床的结构概述

4.3.2主传动机械结构
数控机床机械结构要求：高抗振性 1）强迫振动使机床产生强迫振动的内部振源有高速转动零部件的动态不平衡力、往复运动件的换向冲击力、周期变化的切削力等。 2）自激振动这里是指切削自激振动，也称颤振。如图所示。 3）提高机床抗振性的措施 (1) 减少机床的内部振源 (2) 提高静刚度 (3) 增加构件或结构的阻尼
4.3.2主传动机械结构
主轴部件结构：数控机床的主轴部件，既要满足精加工时精度较高的要求，又要具备粗加工时高效切削的能力，因此应有更高的动、静刚度和抵抗变形的能力。主轴部件主要包括主轴、轴承、传动件和密封件，对于具有自动换刀能力的数控机床，主轴部件还应有刀具自动装卸装置、主轴准停装置和吹屑装置等。
当换刀时，在主轴上端油缸的上腔A通入压力油，活塞12的端部推动拉杆7向下移动，同时压缩蝶形弹簧11，当拉杆7下移到使双瓣卡爪5的下端移出套筒14时，在弹簧6的作用下，卡爪张开，喷气头13将刀柄顶松，刀具即可由机械手拔除。
待机械手将新刀装入后，油缸10的下腔通入压力油，活塞12向上移，蝶形弹簧伸长将拉杆7 和双瓣卡爪5拉着向上，双瓣卡爪5重新进入套筒 14，将刀柄拉紧。
4.3.2主传动机械结构
数控机床机械结构要求：热变形对加工精度的影响小数控机床的热变形，是影响加工精度的重要因素。引起机床热变形的热源主要是机床的内部热源，如主电动机、进给电动机发热，摩擦热以及切削热等。减少机床热变形及其影响的措施是： 1）减少机床内部热源和发热量； 2）改善散热和隔热条件； 3）均热； 4）合理设计机床的结构布局，减小热变形对精度的影响； 5）采取热变形补偿措施。
4.2 数控机床的整体布局形式
（1）
图具有可编程尾架座双刀架数控车床。

XA5032普通立式铣床

摘要数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。

随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。

本设计是对XA5032普通立式铣床进行数控化改造。

为了实现把XA5032普通立式铣床改造成经济型数控铣床，Z进给系统进行数控改造，并增加了CNC装置和伺服系统。

对主传动系统，我选用FANUC 20M DC 电动机通过带传动驱动主轴。

对进给系统，我把原先的滑动丝杠换成滚珠丝杠，以提高精度和效率。

通过单片机的设计，构成控制系统。

关键词：数控改造，滚珠丝杠，伺服系统ABSTRACTCNC machine tools that the digital process control machine tools, is an automated machine tools, CNC numerical control machine tool technology is the core of the study, manufacturing automation, networking, flexible, integrated basis. With the development of manufacturing technology, modern CNC machine tools with modern design techniques, process intensification and new features to make machine tools, machining range, dynamic performance, machining accuracy and reliability has improved greatly.This design is XA5032 ordinary vertical milling machine NC transformation. In order to achieve the XA5032 vertical milling machine into the general economy CNC milling machine, I am against this milling the main drive Z to the feed system NC transformation, and to increase the CNC servo devices and systems. The main drive system, I choose FANUC DC motor drive through the belt drive spindle. The feed system, I replaced the original sliding screw, to improve accuracy and efficiency, and the original manual control, into the motor control. Converter to achieve through the main transmission and feed the CVT. SCM through the design of a control system.Key Words: NC transformation, ball screw, Servo System.前言随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求，产品的更新换代也不断加快。

JCS——018A

主轴材料的选择主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素确定。主轴材料选用 38CrMoAIA。主轴零件图如图 3——4 所示。图 3——4 3.2.4 主轴轴承的选型与配合
主轴轴承是主传动系统的重要组成部分，它的类型、结构、精度、安装、调整、润滑和冷却都会对主传动系统的工作性能产生影响。滚动轴承摩擦阻力小，可以预紧，润滑维护简单，能在一定的转速范围和载荷变动条件下稳定地工作。参照《机械设计手册》，选用单列向心推力球轴承（GB292——84），轴承型号为
2.2.4 刀库驱动系统
圆盘形刀库亦为直流伺服电动机经蜗杆蜗轮驱动，装在标准刀柄中的刀具，置于圆盘的周边。当换刀时，刀库旋转到指定位置准停，机械手换刀。
2.3 加工中心主要结构
JCS——018A 立式加工中心的主要结构包括主轴箱结构、刀库结构和机械手结构等。主轴
箱结构完成加工中心的的主传动。它主要包括主轴电机、传动装置、主轴、主轴轴承、主轴定向装置、拉刀装置及清洁、润滑和冷却装置等。关于 JCS——018A 立式加工中心的主轴箱结构将在第 3 章详细说明。由刀库和机械手组成的自动换刀装置（Automatic Tool Changer,ATC）是加工中心的重要组成部分。加工中心上所需要更换的刀具较多，故通常采用的刀库形式，其结构比较复杂，自动换刀装置种类繁多。采用机械手完成换刀工作。这是加工中心采用最普遍的形式。在本机床自动换刀装置中，刀库的回转运动是由直流伺服电动机经蜗杆副驱动实现的。机械手的回转、取刀、装刀机构均由液压系统驱动。该自动换刀装置结构简单，换刀可靠，由于它安装在立柱上，故不影响主轴箱移动精度。随机换刀，采用记忆式的任选换刀方式，每次选刀运动，刀库正转或反转均不超过 180°角。本机床上使用的换刀机械手为回转式单臂双手机械手，其动作全部由液压驱动，主要由以下部件构成： 1）驱动装置。 2）传动装置。 3）行程控制装置。 4）执行机构。在自动换刀过程中，机械手要完成抓刀、拔刀、交换主轴上和刀库上的刀具位置、插刀、复位等动作。

毕业设计(论文)_数控立式升降台铣床斗笠式自动换刀装置设计[管理资料]

中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)数控机床概述 (3)数控机床的概念 (3)数控机床的组成 (3)数控机床的工作原理 (3)数控机床的特点 (3)数控机床的发展 (3)数控铣床分类 (4)数控立式铣床 (4)数控卧式铣床 (4)万能数控铣床 (4)龙门式数控铣床 (4)数控铣床的功能及加工对象 (5)加工中心知识 (5)自动换刀装置与刀库 (6)自动换刀装置 (6)刀库类型 (7)本章小结 (9)2 总体方案 (9)数控立式升降台铣床的组成及主要技术参数 (9)可能的方案比较及最终选择方案 (10)斗笠式刀库结构组成及工作原理 (12)本章小结 (13)3 斗笠式刀库设计 (13)刀库容量的确定 (13)气缸设计和选择 (14)气缸的选择要点 (14)气缸初选 (15)驱动力校核 (15)活塞杆稳定性校核 (16)缸筒壁厚计算 (17)耗气量及刀库横移运动时间的计算 (17)刀库驱动转矩的估算 (18)刀库分度机构的传动设计及计算 (18)旋转部件转动惯量计算 (20)刀库驱动转矩计算 (20)减速电动机的选择 (20)刀库驱动转矩的校核 (21)换刀过程总时间的计算与校核 (21)刀具的选择方式 (22)刀具交换装置的选择 (22)电气元件的选择 (25)气缸磁环开关 (26)马达定位感应开关 (26)刀号计数器开关 (26) (26)4 重要零部件的设计 (26)联轴器 (27)联轴器的选择 (27)联轴器校核 (27)刀夹 (27)刀夹作用 (27)刀夹工作原理 (28)本章小结 (29)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (32)数控立式升降台铣床斗笠式自动换刀装置设计摘要：本文介绍的是数控立式升降台铣床斗笠式自动换刀装置的设计。

斗笠式刀库的自动换刀装置主要由刀库横移装置和刀库分度装置组成。

其自动换刀的形式为无机械手换刀，换刀过程中刀盘需要横向移动到合适的位置使机床主轴便于与刀库交换刀具。