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文档简介

1、鼓轮式刀库及换刀装置设计鼓轮式刀库及换刀装置设计自动换刀装置的组成 自动换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成单元，其设计质量的好坏，直接影响加工中心的质量。ATC由刀库和机械手组成设计关键 刀库 机械手 刀库的功能是储存刀具，并且按程序指令，把即将要用的刀具迅速、准确地送到换刀位置。 机械手是用来交换柱主轴与刀库中刀具的装置。鼓轮式刀库 这种刀库结构简单，为了增加刀库空间利用率，可采用双环或多环排列的刀具的形式。但刀盘直径越大，转动惯量就增加，选刀时间也就越长。适用于刀库容量较少的中小型加工中心，一般不超过32把刀具。设计要求参数 刀库满载装刀24把 采用侧挂式 换刀时间2.8秒（刀具到刀具

2、） 最大刀具直径40 mm 平均重量7 kg设计方案 采用单环排列方式排放，每把刀之间间隔10 mm，刀库直径为618 mm。 采用机械手作为刀具交换装置单臂双爪机械手 依据就近选刀原则利用软件编程快速换刀刀库的传动刀库的传动刀库驱动装置 在加工中心的使用过程中，刀库需要频繁启动，因此所选电机必须有足够的扭矩储备，并且可以确保刀库在频繁启动、转位时电机不发热，能长期、稳定、安全地使用。 因为刀库伺服电机的负载特性有别于直线进给驱动电机，其受力主要是承受不平衡的启动加速扭矩，因此，所选用的电机在最大不平衡扭矩下进行加速启动时，电机输出的最大扭矩是其额定扭矩的3倍以内。选用电机 根据设计参数要求，

3、选用Parker SMH 115交流伺服电动机，型号：Parker SMH 115 功率Pd：1.5 Kw 额定扭矩Td：6 Nm 最大输出扭矩Ts：18 Nm 满载转速nm：1600 r/min 转动惯量J：900 kgmm2 刀盘转速N：60 r/min 选用的伺服电机满足了换刀时频繁启动电动机以及刀套准停的需求。机械手驱动方式 机械手由液压缸驱动，根据工作条件和要求选用单活塞杆双作用液压缸，靠接近开关检测位置。采用油缸固定，活塞动的结构形式。手臂的回转动作，通过活塞的运动带动齿条齿轮传动来实现。机械手臂的不同回转角度由活塞的可调行程挡块来保证。通过设计计算来确定每个液压缸的行程。自动换刀过程 在上一工序加工完毕后，主轴在“准停”位置由自动换刀装置换刀，其过程如下: 接到换刀指令刀套下转90机械手转75抓刀刀套松刀拔刀机械手转180换刀插刀刀具夹紧机械手复位刀套上转90。快速选刀的实现原理 在刀库上安装位置检测装置。把刀具号和刀套位置对应记忆在数控系统的PLC中，即在系统中建立模拟刀号数据表，刀库回转、刀具交换的同时每次改变存储器的内容来控制自动换刀装置。检测机械手位置检测系统调取的刀号D(1)D(0)

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