刀具库总装与控制系统设计.docx

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刀具库总装与控制系统设计刀具库总装与控制系统设计图书分类号：

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毕业设计（论文）刀具库总装与控制系统设计DESIGNOFTHETOOLSASSEMBLYANDCONTROLSYSTEM摘要科学技术不断进步，带动着世界先进制造技术的孕育而生和一步一步的走向成熟，现代制造业非常重要的加工中心也必须更加完善不断发展进步来满足日益增长的需求，对于工件加工的效率高、加工误差很小很多具有很高技术要求的加工，加工中心的每个部件都必须具备相应的高性能。

在加工中心装备了刀具库后，刀具的存储能力得到了质的飞跃，机床的作用，工作能力以及工作效率都得到了很大的提升，而且机床在加工过程中各式各样的干扰因素可以被最小化的隔离掉，加工精度会有明显的提升。

用较少的时间换刀、能够准确定位刀具、能够存放很多的刀具、节省空间、不易发生事故都是自动换刀装置的优点。

降低速度的设备选择三级圆柱齿轮减速器，它的传动比高，各组成部件紧密依附，承载均匀。

电动机要选用经济实惠的；齿轮和轴都需要硬性检测；选取有适量槽数与拨销数的槽轮机构；PLC主要来研究在选刀方面功能。

关键词数控系统；加工中心；总装与控制；刀具库AbstractScienceandtechnologyprogress,drives,theworldsadvancedmanufacturingtechnologydevelopedandmature,stepbystep,themodernmanufacturingimportantmachiningcentermustalsobemoreperfectdevelopmentprogresstomeettheincreasingdemand,theerrorofworkpiecemachiningofhighefficiency,smalllothastheveryhightechnicalrequirementsofprocessing,processingcenterofeachpartsmusthavecorrespondingperformance.Aftermachiningcenterisequippedwithatoollibrary,toolstoragecapacitygotaqualitativeleap,theroleofthemachinetool,workabilityandworkefficiencyarealotofascension,andintheprocessofthemachinetoolinprocessingallkindsofinterferencefactorscanbeminimizedisolation,themachiningaccuracywillhaveobviousascension.Uselesstime,accuratelypositioningtheknives,canstorealotofknives,saveaspace,noteasytohappenaccidentaretheadvantagesofautomatictoolchangedevice.Reducethespeedofthethreelevelsofcylindricalgearsreductiongearwasequipmentselection,itstransmissionratioishigh,closelyattachedtothecomponents,loadevenly.Motortochooseeconomical;Gearandshaftallneedharddetection;Selectionofadequateslotnumberanddialthenumberofpinslotwheelmechanism;PLCismainlytostudythefeaturesintermsofchoosingtools.KeywordsCNCsystemMachiningcenterAssemblyandcontrolThecuttingtoollibrary全套图纸外文文献扣扣14114946331绪论11理解加工中心和在国内外的进步情况及方向加工中心装载刀库，而且可以根据加工情况随时换刀，多工序加工工件的数字控制机床。

首次把工件安装在机床后，刀具是在机床在数字控制系统的指令下根据加工顺序自动选择和改变，转换机器运送工件速度、轴的转动速度、相对于工件刀具的运行路线和另外一些帮助完成加工的部件，按照顺序加工很多个工件表面。

因为自动换刀和集中工序，加工中心缩减了机床调整、装夹工件、度量等时间，从而大大提升了机床切削时间的利用率；缩短了工作过程时间，提高生产效率，节省资金。

而对于产品更替速度快、形状复杂多样的零件、具有较高精度要求的中小批量生产此加工中心更为适用。

一九五八年卡尼-特雷克公司制造出第一台加工中心。

将自动更换刀具的设备装载在数字控制的卧式镗铣床上，进而达到了加工镗削、铣削、钻削、攻丝和铰削等很多步骤前提下仍然只需安装工件一次。

（1）加工中心的定义扩展加工中心在不同国度认知程度也不同。

德国emag公司于一九九二年生产出机床的反装立车是十年来最优秀的，后来又发明出在一台机床上对零件锉、车、铣、铰等很繁杂要求加工的倒立加工中心。

奥地利的wfl公司率先研发出M100（车铣复合中心），凸轮轴和更为难加工零件加工都可用其完成。

进入到二十一世纪，为了实现所有的工艺加工可以在一台机床上加工，日本的mazak公司就doneinone做出声明。

我们国家对加工中心的定义就显得太落后了，还停滞在二十年代制定的自动换刀数控锉铣床。

（2）加工中心的结构在不断改进按照主要的轴安装位置加工中心可以分为卧，立式。

一般来说没有转台的事立式加工中心，拥有数控或者分度转台事卧式加工中心，能够联合运动多个坐标也能够对工件的各个侧面加工，更为方便对空间较繁杂曲面加工。

另外，可以对加工对象执行5个面处理的能把主要的轴调节成立轴和卧轴的能够转变的加工中心和同时安装卧式和立式主轴的加工中心。

加工中心是卧式的其样式构造更新最为频繁。

我们现在见到最多的主轴箱在立柱对称中心地方的卧式加工中心出现于主轴箱侧挂的卧式加工中心并从一九八零年慢慢向主轴箱正挂进展。

加工中心是卧式的其加工平台设定位置不断更变。

时间最接近的便是对对于工件互换很不方便的x，y两个方向由滑板完成的十字滑板型式，所以在2000年初反T型和T型结构自然而然发展起来了。

他们的好处是不会因为加工平台由于工件质量不够均匀二产生承载不均造成崩溃力矩。

相比较于加工中心是卧式的，加工中心是立式的其构造改变较少，可是，日本科学家（牧野、安田等）发明的主要的轴箱体于立柱上方运动很具意义，从而使他们成为低误差加工的精英。

致力于完善叶片加工的切削形态，uechti公司把立柱发明同y轴有些偏移，在此基础上，ST别汀AG工厂是把铣头安装与原来位置成22.5度，从而可以改善干预，方便释放废物，而且可以让刀具将叶根也能够切削到。

（3）在加工中心安装很多轴的方法在加工中心安装很多轴的方法不断发展以适应繁杂工件的生产需求。

开始时是在立柱上增添一个连续转台或不断开的分度头完成四轴联动，可是这未能处理好繁杂不同形状工件加工的要求，尤其是叶轮和叶片。

（4）主要构件和系统的进步永不停歇现在数字控制设备向加快运动、增加传递轴的数量、增加编写的程序、增加管理方式、增加控制轴数等道路进展。

机床的信号流务必准确准时控制工件与刀具作相对运动，不可以出现误差和失真，从而可以更好地配合高精度，高速等加工要求。

现在数控机床的进给速度和主轴转速都很大，并且机床的选定位置的准确性也随之增高，所以增加系统的识别能力和在电机与闭馈工件上使用技巧，达到控制系统、提升位置精度等，这些都是很好地处理方式。

为了适应多样性曲面的生产需求，设备务必提高提前解决问题能力，一直开发高级插补功能。

数字控制设备的进化具体体现在较大延长设备的稳定性，执行系统更新换代开，硬件的一直提高，输出设备与软盘驱动器识别能力共同发展。

伴着互联网交流功能一直提高，加工中心适用更为宽广。

机器手和装载刀具的设备（刀库）是小型加工中心重要组成结构。

钻削速度很快的机床的刀库会更多地使用转塔，加工中心是立式更多使用斗笠式装载刀具。

而加工中心是卧式机床刀具库是链式的变换余地也很多。

伴着直线电动机，电主轴等功能部件的研制，加工中心的高速进给，高转速不断提高，即使速发展的时间只有十几年，可是电机的构造也是一直进步，事故越来越少，因此机床的更新极为迅速。

机动车零件是加工中心针对市场而重点发展，此外医用器材、航天、实体模型、光学器材、信息技术等也很重要。

航天设备大多数元件种类多，需求小，所以拥有5个轴的立式机床未来会成为主流。

以后精度高的部件、半导电性的实体模型、小型元件很有发展的前景。

很多制造工厂正在抓紧开发五轴加工机从而适应于航天、实体模型、半导电性工件等行业。

把制造模具作为重中之重的方案设备不停从厂家研发出这与前几年把制造普通元件作为主要工作的立式加工中心成为明显变化，因此可以显而易见认识到提高速度、增加效率、提高产品质量多麽重要。

很多生产制造商更为关注开发对很难切削材质搞重切削加工的机床来致力于高精度加工。

与此同时，综合加工步骤，缩减工件更替周期等多样化生产能力更快地发展。

很多厂商已经试着在立式加工中心的控制轴方向增加一个或两个轴，就会对于工件比较繁杂和曲面较多的工件可以只用一次的装夹便可加工成型，生产效率高。

关于开发产品，必须在降低价格，与此同时永不满足的开发高性能的技术以满足用户更为苛刻的要求。

所以必须增加能够调整种类、数量的随时根据要求变化而变化的设备来更快的满足环保要求的新技术发展。

12刀具库的概述和形式选择不需要手动更换刀设备的重要构件是刀库。

它功能是存储定量的刀具，主轴上刀具的变化是由机械手来控制完成。

刀具库有有形形色色的形式，链式和盘式是加工中心经常使用的两种刀库。

盘式刀库如下图），刀具能够顺着主轴倾斜方向、水平方向、垂直方向放置图11盘式结构刀具轴向放置最固定可是因为更换刀时刀和主轴拥有相同的方向，一些刀具要求变刀地方九十度调转。

有时因为刀具库装载很多的刀具，而想快速简单的拿放刀具并且保证不影响结构的紧凑性，可以使用弹仓式结构，现在非常多的刀库装备在机床立柱顶，侧面。

有时刀具库能够装载很多的刀具，可以装备于独立的位置，从而避免刀库工作不稳定。

刀库为链式的大概原理图见（1一2），刀具装备一般多为盘式，具有较为方便易变的结构不仅能够使用链带折叠回绕的途径增加空间使用率，也能使用增加长度的链带方式提高刀库的装备量，而且当装载很多的刀也能够使用连带多用的方法此次研究采取链式刀库，此装载刀具的设备存储大部分针对刀具架位置和运行的控制。

运行控制可把机器打开或关闭。

位置控制能够对工件架具体方位来检查测试。

图12链式刀库13链式刀具库机构组成图13链式刀具库的原理图14此次研究内容、好处与发展势头

（1）本课题研究目标对于现在刀具库放置方式更加方便合适，减小刀具库位置误差。

（2）本课题研究内容零件在加工中心能够被很多种方式加工，加工中心的刀具库能够使用很多各式各样的刀具来选取，此次研究的刀库能够装载刀的数量是三十二把，依照程序指令的需求，刀具库能通过数控控制把适合的刀具传到加工中心更变刀具的机械手地方。

控制传递刀具的时候找到更方便快捷的途径。

主要参数：

1.刀具直径的最大值：

2502.刀具之