立式加工中心16把刀刀库整体设计
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简单来说,加工中心也是一种数控铣削加工设备。
它们都是以工件的铣削加工为主。
世界第一台加工中心就是在数控镗铣床的基础上改进而来的。
从加工形式上来说基本差不多。
都是由其配置的控制系统通过执行工件的加工程序来完成整个加工过程。
不过,加工中心相对于普通的数控铣削加工设备来说,其自动化加工能力更强。
我们知道,工件在其上进行数控加工时,可以在无人值守的情况下,对工件各加工工序进行无缝转接,各加工工序涉及的加工刀具都可以进行自主更换。
如果配置上交换工作台和上下料机械手的话,可以实现真正意义上的无人化加工。
这为以后大规模的组建无人化生产车间奠定了设备基础。
当然,实现上述自动加工的关键,在于这种加工设备配置有刀库及自动换刀装置。
本文就简明扼要的介绍一下,加工中心刀库装刀的基本过程及注意事项,希望对广大一下加工人员有些帮助。
前面我们说过,加工中心之所以具有较强的自动化加工,主要在于其配置有刀库及自动换刀装置。
这就要求在工件进行加工前,要根据其图纸和工艺要求,事先将该工件各工序加工时所使用的刀具按其特定的规律安装到刀库中,以备加工时正常选取。
简单来说,刀库装刀的基本过程包括装刀和设置两个部分。
一、刀库装刀的步骤及注意事项一般来说,对于一个工件完整的加工工序,可能涉及铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等工序。
所使用的加工刀具可能几把到几十把。
工件数控加工前需要把每一把刀具装刀刀库中并和加工程序设定对应关系,以便由程序调用。
1、装刀步骤首先将使用的刀具安装到刀柄上,并调整刀具长度至所要求的尺寸;然后根据工件的工艺要求和程序设计将刀具和刀具号一一对应,为了避免混要可以贴上标签;将加工中心的主轴回Z轴零点,并通过数控系统面板手动输入并执行T01 M06指令;此时手动将1号刀具装入刀库中,这个刀具即为1号刀具;然后在手动输入T02 M06指令,并手动将第二把刀具装入刀库中,这个刀具即为第二把刀。
按照上述操作一次将剩余刀具装入刀库即可。
《数控机床机械系统安装调试与维修》期终试题(A)专业: 机电一体化技术、数控机床装调与维修年级:试题说明:1。
本试卷满分共计100分,考试时间90分钟。
2。
本试卷共4页,四个大题.一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,请将符合题目要求的选项选出,并将选项代码填入对应题号的方格内;共40小题,每小题1分,共40分)1.开环控制系统用于()数控机床上。
A。
经济型 B.中、高档 C.精密 D.高档2.数控铣床多为三坐标、两坐标联动的机床,也称两轴半控制,即在( )三个坐标轴,任意两轴都可以联动.A.U、V、W B。
X、O、Y C。
X、Z、C D。
X、Y、Z3.数控机床的核心是()。
A.伺服系统 B。
数控系统 C。
反馈系统 D。
传动系统4。
数控铣床的基本控制轴数是( )。
A。
一轴 B.二轴 C。
三轴 D。
四轴5。
数控机床一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和()等装置。
A.自动润滑B.自动测量C.自动装卸工件 D。
自动交换工作台6.发生设备事故时(),保持现场,及时向生产工长和车间机械员报告,听候处理。
A。
立即离开现场 B。
立即切断电源 C。
立即动手维修 D.立即报告7.()是数控机床所能达到的可靠性的最高水平。
A。
环境可靠性 B。
固有可靠性 C.使用可靠性 D.维修可靠性8.正确合理地( )数控机床,是数控机床管理工作的重要环节。
A。
维修 B。
使用 C.管理 D.保养9.一般来说,()的主要任务在于为数控机床创造良好的工作条件。
A。
维修 B.使用 C.管理 D.保养10。
()就是每月一次的保养,一般在月底或月初进行。
A.一级保养 B。
二级保养 C。
三级保养 D.五级保养11.在带有齿轮传动的主传动系统中,齿轮的换挡主要都靠( )拨叉来完成。
A.气压B.液压 C。
电动 D.PLC控制12。
为了实现带传动的准确定位,常用多楔带和( )。
A。
齿形带 B.V形带 C.平带 D.多联V形带13.电主轴是精密部件,在高速运转情况下,任何( )进入主轴轴承,都可能引起振动,甚至使主轴轴承咬死。
加工中心16刀刀库(盘式刀库)刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一,其容量、布局以及具体结构对加工中心的设计有很大影响。
刀库是在小型加工中心应用最为广泛,根据使用的场合和实际运用的要求,设计了相应的刀的圆盘式刀库,并且对它的控制进行了一定的研究。
论文首先对刀库总体设计方案进行阐述,阐述其各部件的工作原理,然后就刀库的结构设计与控制分章节对各个部分进行计算与设计。
刀库的结构设计是本文研究的重点,传动部分为蜗杆蜗轮的一种减速装置,对于该装置中的蜗杆、蜗轮以及相关的轴都进行了详细的计算;控制部分为刀库送刀部分,由液压控制和PLC控制完成。
第一章绪论本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势,再具体到本次设计针对的刀库的任务要求,明确了本设计任务的主要内容。
1.1 引言1952年世界上出现了第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。
1958年第一台加工中心问世,它将多工序(铣、钻、镗、铰、攻丝等)加工集于一身;适应加工多品种和大批量的工件;增加机床功能(自动换刀、自动换工件、自动检测等),使自动化程度和加工效率上了一个新台阶;使无人化(或长时间无人操作)加工成为现实。
加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。
加工中心是数控机床的代表,是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备,受到世界各工业发达国家的高度重视,技术迅速发展,品种和数量大幅度增加,成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。
1.2 加工中心简介1.2.1加工中心的发展简史1952年世界上出现第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。
它用易于修改的数控加工程序进行控制,因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性,容易适应加工件品种的变化,进行多品种加工。
它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制,因为有更高的自动化程度和加工效率,大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工70%~80%的状况。
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。
机械加工设备技术要求(二)、招标内容:一、设备(项目)用途该机床普遍适用于汽车、模具、机械制造等行业的箱体零件、壳体零件、盘类零件、异形零件的加工,零件经一次装夹可自动完成四个面的铣、镗、钻、扩、铰、攻丝的多工序加工。
可完成四轴柱面曲线加工、四轴平切面加工、旋转曲面加工等,实现四轴联动加工。
该机床不仅适用于板类、盘类、壳体类、周密零件的加工,而且适用于模具加工。
能知足实训教学、大赛训练及产品加工需求。
2、整体要求(1)机床整体布局加工中心采纳立式框架布局,立柱固定在床身上,主轴箱沿立柱上下移动(Z向)、滑座沿床身纵向移动(Y向)、工作台沿滑座横向移动(X 向)的结构。
床身、工作台、滑座、立柱、主轴箱等大件均采纳高强度铸铁材料,造型为树脂砂工艺,两次时效处置排除应力。
这些大件均采纳Pro/E和Ansys优化设计,提高大件和整机的刚度和稳固性,有效抑制了切削力致使机床的变形和振动。
(2)拖动系统三轴导轨副采纳转动直线导轨,动静摩擦力小,灵敏度高,高速振动小,低速无爬行,定位精度高,伺服驱动性能优,提高机床的精度和精度稳固性。
三轴伺服电机经弹性联轴节与高精度滚珠丝杠直联,减少中间环节,实现无间隙传动,进给灵活、定位准确,传动精度高。
Z轴伺服电机带有自动抱闸功能,在断电的情形下,能够自动抱闸将电机轴抱紧,使之不能转动,起到平安爱惜的作用。
(3)主轴组主轴组采纳专业厂家生产,具有高精度,高刚性。
轴承采纳P4级主轴专用轴承,整套主轴在恒温条件下组装完成后,均通过动平稳校正及跑合测试,提高了整套主轴的利用寿命及靠得住性高。
主轴在其转速范围内可实现无级调速,主轴采纳电机内置编码器操纵,可实现主轴定向和刚性攻丝功能。
(4)刀库采纳机械手刀库,安装在立柱侧面,换刀时刀盘由滚子凸轮机构驱动及定位,主轴抵达换刀位置后,由机械手换刀装置(ATC)完成还刀和送刀,ATC为滚齿凸轮机构,通过预压后能够高速无噪音运转,使换刀进程快速准确。
加工中心刀库尺寸标准
加工中心刀库尺寸标准可以根据不同的机型和厂家而有所不同,但一般都有一定的通用性。
以下是一些常见的加工中心刀库尺寸标准:
1. 刀库容量:根据加工中心机床的规格和加工需求,刀库的容量会有所不同。
一般来说,刀库容量在16-32把刀具之间比较常见。
2. 刀具尺寸:刀具的尺寸也会因不同的加工需求而有所不同。
一般来说,刀具的尺寸在3-12英寸之间比较常见。
3. 刀库形式:加工中心刀库的形式有很多种,如单排式、双排式、链式等。
不同的形式有不同的优缺点,可以根据实际需求进行选择。
4. 换刀时间:加工中心换刀时间也是需要考虑的因素之一。
一般来说,换刀时间在1-2秒之间比较常见。
5. 刀具类型:加工中心刀具类型有很多种,如钻头、铣刀、丝锥等。
不同的类型有不同的优缺点,可以根据实际需求进行选择。
总之,在选择加工中心刀库时,需要根据机床规格、加工需求、刀具尺寸、刀库形式、换刀时间、刀具类型等多方面因素进行综合考虑。
同时,还需要考虑刀库的可靠性、耐用性、维护方便等因素。
本科毕业论文(设计) 数控机床盘式刀库设计龚剑锋200730510311指导教师徐凤英副教授学院名称工程学院专业名称机械设计制造及其自动化论文提交日期2011年5月论文答辩日期2011年5月摘要加工中心是一种备有刀库并能自动换刀对工件进行多工序加工的数控机床。
它是适应省力、省时和节能的时代要求发展起来的,它综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、气动技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通讯诊断、刀具和应用编程技术为一身的高科技产品。
而刀库是一台加工中心关键的、必不可少的组成部分,刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具,并按程序T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。
加工中心刀库的形式很多,结构也各不相同,最常用的有圆盘式刀库、链式刀库和格子盒式刀库。
盘形刀库为最常用的一种形式,每一刀座均可存放一把刀具。
盘形刀库的储存量一般为15~40把。
盘形刀库的种类葚多,刀库的刀具轴线可以按不同的方向配置。
单盘式刀库的结构简单,取刀也较方便,因此应用最为广泛。
本设计是基于24把型号为BT40的刀具的盘式刀库整体结构设计。
其整体思路是:利用两个伺服电机来实现换刀动作的整个圆盘的水平运动和转动,一个电机经槽轮、齿轮减速带动圆盘的转动,另外一个电机通过滚珠丝杠实现整个圆盘的水平运动。
关键词:加工中心盘形刀库槽轮机构Design for Disk-type Knife LibraryGong Jianfeng(College of Engineering, South China Agricultural University Guangzhou 510642,China) Abstract:Machining center is a numerical control machine which can automatically change the tools among the library of knives, for the multistep processing of workpiece. As a high-tech product, machining center combines with the mechanical technology, electronic technology, computer software technology, pneumatic technology, dragging technology, modern control theory, measurement and sensing technology and communications diagnosis, cutting tools and application programming technology. However, knife library is an indispensable part of machining center. Knife library is used to store various knives needed in the manufacturing processes, transfer them to the right position following the T instructions , and collect the used knife from the spindle. A knife library simplely stores 8 to 64 knives, 100 to 200 to the most. There are many different types of knife library in the machining center, and the most commonly used includes disk-type knife library, chain knife library and grid cassette knife library.……Key words: Machining center Disk-type knife library Geneva mechanism目录1 前言 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计依据 (1)1.3 数控加工中心概述 (1)1.3.1数控加工中心近十年国内外状况 (1)1.4 数控加工中心自动换刀装置 (2)1.5 数控加工中心的刀库形式 (2)1.6 设计内容 (2)2 总体方案确定 (3)2.1 刀库方案比较 (3)2.2 刀库方案选择 (3)3 理论分析及设计 (4)3.1 刀库有关参数的设定、校核 (4)3.2 刀库的转动机构设计 (4)3.2.1 槽轮尺寸计算 (5)3.2.2槽轮的校核 (5)3.3 刀库转动交流伺服电机选择 (6)3.4 确定各轴的输出转速和输出功率 (6)3.4.1各轴转速 (6)3.4.2轴功率 (6)3.5 轴的设计 (6)3.6 刀库水平移动传动机构设计 (7)3.6.1 滚珠丝杠的运动参数 (7)3.6.2 滚珠丝杠的设计 (7)3.6.3 刀库移动横梁、导轨、安装板的设计 (8)4 运动仿真与分析 (10)5 结论 (12)参考文献 (13)附录 (14)致谢 (15)图、表清单、符合及其计量单位说明图1 (2)………1 前言1.1 设计意义………1.2 设计依据………1.3 数控加工中心概述数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一(Holbrook L. Horto,1959)。
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。
1.在数控机床中刀库的完整涵义?答:说到数控机床中的加工中心,必然要提到刀库,实际它是对整个自动换刀系统的总称。
而刀库只是这个系统中最形象也是最重要的一个部分。
这个系统应包括刀库、刀具交换机构,以及相关的控制元件。
2.刀库有哪几种结构形式,它们的特点是什么?答:刀库的容量、布局,针对不同的加工中心,其形式也是五花八门。
但是根据刀库所需的容量和取刀方式主要分以下几种:1)单盘式刀库及无机械手换刀机构单盘式刀库俗称斗笠式刀库(像个大斗笠),一般只能存16~24 把刀具。
不能太多,太多的话这个“斗笠”就太大了,放不下了。
这种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)链式刀库及换刀机械手链式刀库的特点是存刀多。
一般都在20 把以上,多的可以存100 把。
它是通过链条将要换的刀具传到指定位置。
由机械手把刀装到主轴上,全部换刀动作均采用电动机加机械凸轮的结构。
结构简化、工作可靠,但是价格很高。
斗笠式刀库的换刀时间为5~7 秒,而机械手的换刀时间是2~3 秒。
斗笠式的刀库的换刀时间虽说比机械手慢,可它不过也只有5~7 秒的时间。
作为中国的企业这种效率完全可以接受了。
所以要选哪种刀库关键还是看您的加工对象一般需要多少把刀。
对于刀库本身的品质,由于现在的刀库已经是专业化社会化生产。
所以无论生产数控机床的厂家是多么大,其刀库都是买来的。
所以不管数控机床生产厂家的规模大还是小,就刀库及换刀装置而言都是在同一起跑线上的。
摘要加工中心(Machining Center)简称MC,是由机械设备与数控系统组成的适用于复杂零件的高效率自动化机床。
它能实现三轴或三轴以上的联动控制,以保证刀具进行复杂表面的加工。
随着科学技术的发展世界先进制造技术的兴起和不断成熟,而对作为现代制造业非常重要的加工中心提出了更高的要求,超高速切削、超精密加工等技术的应用,对加工中心的各种组成部分提出了更高的性能指标。
由于加工中心备有刀具库,大大增加了刀具的储存容量。
有利于提高主轴的刚度,独立的刀库,大大增加了刀具的储存数量,有利于扩大机床的功能,并能较好的隔离各种影响加工精度的干扰因素。
关键词:刀库;存储;功能;自动控制前言可编程控制器(Programmable logic controller),简称PLC,它是20世纪70年代以来,在继承集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。
由于具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点,国外已广泛应用于自动化控制的各个领域,并已成为现实工业生产子偶的呢规划的支柱产品。
近年来,国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快,除有许多从国外引进的设备、自动化生产线外,国内的机床设备已越来越多采用PLC控制系统。
采用控制系统取代传统的继电—接触器控制系统,体积小,价格上能与继电—接触器控制系统竞争,易于在现场变更程序,便于使用、维护、维修,能直接推动电磁阀接触器与之相当的执行机构,能向中央执行机构、中央数据处理系统直接传播数据等。
本设计采用PLC对刀具库系统的自动控制,自动换刀装置在随机换刀时只识别刀具不识别刀套,因此可以把刀具编号,并且按顺序将刀具插入刀库中对应号和刀套上。
由数控系统的PLC设定刀号,使刀具号和刀库中的刀套地址对应的记在PLC上,一经设定,机床在以后的使用中,不论刀具在哪个刀套上PLC 始终记忆着它的踪迹。
简化了控制系统的硬件和界限,减小了控制器的体积,提高了控制系统的灵活性,同时,PLC有较完善的自诊断和自保护能力,可以增强系统的抗干扰能力,提高系统的可靠性。
FANUC小黄机刀库内部结构你见过吗?flyaway 数控笔记2017-11-05原文FANUC小黄机刀库故障率特低,刀库结构设计的相当牛B;一般的数控加工中心刀库肯定离不了电机,减速机构,原点感应,计数感应,伺服或变频控制等等……相当的复杂。
如果你没见过FANUC小黄机刀库内部结构,下面的图片让你饱一下眼福?话不多说,老司机赶紧看片FANUC刀库结构图片拆刀库的时候,记得下面用刀盘盖接着点,小心里面的钢珠掉了找不到下面的图片是安装的流程,拆卸的时候照片忘记拍了这是拆下来的配件,别整丢了,丢了你就笑了拆下来的轴承型号没拍清,不过型号我记住了型号:6010LU刀盘后盖长这样钢珠:16颗(T21的刀库,你猜猜钢珠为啥16颗)“螃蟹”翻盖了,长这个样子内部结构,没见过的,一定要戴上你200瓦的眼睛,好像说错了,200度的眼睛看下我们的大师安装的时候,一定要扣点黄油,粘住钢珠掉下不来不对,这不是黄油,这是蓝油翠花,上菜………不对,上盖,上后盖下一步把16颗钢珠按进去有没有发现一圈钢珠为啥不是个圆的,为啥是个椭圆的里面有个盘,盘里有个槽,槽里能装球较量臂力的时候到了,大力士这个时候不能愣着,两人配合好;男男搭配,干活不累瞄准轴承内孔,不费劲后面的兄弟,准备好这个领导现场指导给力……锁紧,但是不要过紧,你懂得给领导来个特写一定一定要确认一下主轴定位,齿盘啮合位置,可以先将Z轴移动到齿轮盘啮合处,然后用活动扳手转动主轴定位键,看一下转动时有无异常无异常后,低速自动换刀。
我不拍照,你咋看片。
闲来没事,随手写写,以上若有专业术语不对的,听不懂的,证明你不是本地人,洗洗睡吧……此文由荣阳实业(南阳)有限公司CNC设备维修团队奉献!文章精选:FANUC指定暖机程式自动屏蔽气压FANUC机床常用图纸大全Brother空运行模式暖机安全隐患改善Brother机床自定义报警的步骤Brother防止误操作粘刀改善Brother机床 PLC添加注释方法Brother机床显示屏亮度调节精选留言暂无... 阅读全文。
目录1.机床安全说明………………………………………………P3 2.机床主要特点和适用范围…………………………………P43.机床主要参数………………………………………………P54. 机床主要结构………………………………………………P65. 机床吊运与安装……………………………………………P86. 试车与调整…………………………………………………P97. 机床操作……………………………………………………P108. 机床维修与保养……………………………………………P109. 机械故障分析与排除………………………………………P1210. 机床电器原理图和接线图…………………………………P1411. 附录…………………………………………………………P201、机床安全说明请仔细阅读本书和数控系统使用手册,按照本书及使用手册的操作步骤进行安全操作。
1.1一般安全事项机床上的工作台必须安装防护装置。
机床主轴顶部伸出旋转的部位必须安装防护装置。
机床运动时不应有的尖叫声和冲击声,在空运转条件下,噪声不得超85db(A)。
1.2机器吊挂与搬运安全本机总重量为5.8吨以上,所有搬运设备之安全承重、负重必须大于5.8吨,方可使用。
为避免机器受损,必须选择足够强度的绳索,否则可能造成缆绳断裂导致搬运设备或机器坠落损毁,甚至造成人员伤亡。
警告:机器起吊前必须小心检查是否平衡,严禁在不平衡的状态下移动机器。
机器升下降时,必须特别注意勿使起吊及下降速度过快,造成无法预期的抖动或撞击,而造成周边人员伤亡或机器损坏。
当机器起吊时,严禁任何人员、车辆进入机器下方,严格禁止任何人员攀附于机器上方及四周。
同时严禁任何人员攀附于吊挂的吊架与缆绳上,以避免发生人员坠落的意外状况。
注意:当机器起吊搬运时,必须注意机械四周是否有障碍物或无关人员,应预先采取措施后再吊运。
以避免机器与人员物品产生碰撞,造成危险。
当机器吊运时,速度不可过快,还应避免中途煞车,以免机器因运动惯性太大造成机器晃动失去平衡而脱落下坠。
立式加工中心16把刀刀库整体设计摘要加工中心刀库的设计,是在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新。
达到高精度、高效率和自动化程度,降低经济成本,节约工装费用,也减轻了工人劳动强度。
设计的主要内容包括设计需求分析,刀库的各组成部分方案设计,刀库结构和传动机构设计选择,选刀方式的选择,刀库管理控制系统设计等内容。
本次设计的刀库为侧挂式盘式刀库,轴向取刀,满载装刀16把,刀柄形式为BT40,采用单环排列方式排放,由步进电动机驱动,满足了换刀时频繁启动电动机以及刀具准停得需求。
分度定位机构采用槽轮机构,从而避免了蜗轮蜗杆传动机构复杂,而且单头双导程蜗轮和蜗杆的加工较困难的弊端。
刀盘转速36r/min。
选刀方式通过软件达到就近选刀的目的.整个设计可以达到3.5秒的换刀时间,满足了实际加工中心节省时间的目的,提高了加工效率。
关键词:加工中心;刀库;槽轮The Design of tool magazine for Vertical machining centerAbstractThe design of tool magazine on a machining centre is give a remarkable technical updating and technical innovation on the original base.As a result,we can achieve the goal which is high precision and high efficiency.We can reduce economic costs and save the machining costs.While it will reduce the labor intensity for workers.The main contents of the design include the analyse of the design requirement,design of the main element of tool magazine ,the formation of the tool magazine,the choosing of the way to select the tool, control system of the tool magazine and so on.The, design is a disc tool magazine which is on the side,choosing tools in the axial.The capacity of the tool magazine is 16.The form of the tool holder is BT40.All tools are put in a single ring.To reach the goal that meeting the requirement of the frequently starting the motor and stopping the tool magazine in the right place,we choose the stepping motor.Indexing of positioning using Geneva mechanism,which is less complex than the worm and worm wheel.The speed of the disc is 36 round per minute.The way of chooseing tools is through software ,which can choose the tool with the nearest distance.This design can changing the tool in 3,5 seconds.As a result,it will save much time and improve efficiency for machining centre.Key words: machining centre ;tool magazine;Geneva mechanism一绪论1.1 加工中心的概述及其发展史加工中心(Computerized Numerical Control Machine )简称cnc,是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心又叫电脑锣。
加工中心备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。
加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。
按加工工序分类加工中心按加工工序分类,可分为镗铣与车铣两大类。
按控制轴数可分为:(1)三轴加工中心(2)四轴加工中心(3)五轴加工中心。
按主轴与工作台相对位置分类(1)卧式加工中心:是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。
卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台,可加工工件的各个侧面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工复杂的空间曲面。
(2)立式加工中心:是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。
立式加工中心一般不带转台,仅作顶面加工。
此外,还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心,和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心,它们能对工件进行五个面的加工。
(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。
适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。
多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床,例如车削中心,它是在数控车床上配置多个自动换刀装置,能控制三个以上的坐标,除车削外,主轴可以停转或分度,而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序,适于加工复杂的旋转体零件。
加工中心的优点是工件在加工中心上经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工。
并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。
加工中心由于工序的集中和自动换刀,减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间,使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15~20%);同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间,缩短了生产周期,具有明显的经济效果。
加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。
1.2 铣削类加工中心的发展史数控机床是电子信息技术与传统机床技术相融合的机电一体化产品, 具有高效、精密、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成诸特点, 特别适于加工复杂形状的零件, 因而早已成为现代先进制造技术最重要的基础装备和世界机床市场的主流产品, 受到机械制造企业的青睐。
在现代工业加工过程中,随着劳动力密集型向技术密集型加工方式转变,普通铣床正逐渐被加工中心所替代。
加工中心(英文CNC machining center):是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。
在中国香港,台湾及广东一代也有很多人叫它电脑锣。
工件在加工中心上经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工。
并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。
加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类,按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。
90年代以来,数控加工技术得到迅速的普及发展,数控加工中心在制造业得到了越来越广泛的应用。
机械制造业的不断向前发展有赖于两点:对制造精度的追求和对生产效率的追求。
当代机械制造业面临着巨大压力,必须以高的加工精度、低的生产成本、短的生产周期开发更多的新产品,方可适应多变的市场需求和全球范围内的激烈竞争。
由于加工工件的形状、工序复杂,换刀的效率问题越来越多地被关注,而使用刀库成了解决此问题的最佳途径。
1.3 加工中心刀库的发展趋势从最近的国际大展看机床未来发展的趋势,无论是美国IMTS或日本JIMTOF展,高精度、高效率复合式加工中心已成为各大机床厂发展的重要产品。
在刀库设计方面必须注意以下方面:(1) 刀库固定方式必须与铣削主轴为分离式的设计。
因为此种安装方式具有z 轴电动机负荷较小、z轴进给及加工速度表现佳、刀库执行选刀动作时不影响机床加工精度等优点,为复合加工机床一般常选用的方式。
(2) 刀库基本架构形成必须为多样化及可扩充性的设计刀库配置方式可依据客户提供的数据规格等需求,来规划刀库架构是选择标准圆盘、链式或特殊型式及决定刀具是24、32把或更多的数量。
虽然有了设计的基本架构,但同时也需注意刀库是否具有不同型式互换性及刀具数增加的功能,以提供客户未来因特殊需求更改刀库型式或扩充刀具数量的选择。
(3) 刀库选刀动力源必须为更精确更有效率的设计在驱动系统选用方面,须舍弃以往传统油压或电动机凸轮式传动方式,必须改以高效能伺服电动机搭载进口高精密小背隙伺服专用减速机为动力源,以符合车铣复合加工中心高效率、高定位精度等要求。
(4) 高性能自动刀具更换装置为必须的设计,此更换装置为刀库与主轴之间新旧刀具更换的一个非常重要的机构,两者之间移动及驱动装置的设计,以伺服电动机结合精密级滚珠丝杠搭配高刚性直线滚动导轨的组合为较常使用的配置,有结构刚性高、位移动作迅速、定位精确等优点。