摘要:伴随着社会的进步发展，机械制造业中可以自动换刀系统的高效高性能加工中心的市场需求逐渐变大。换刀机械手可以模拟人手进行换刀。它必须具有足够大小的转矩，该转矩需要时一个定值并且可以调控。同时还需要机械手尽量占有较小的空间达到结构紧凑的目的，这样的机械手才可以适应不同种类的机床换刀。为了使数控中心的主轴可以垂直放置，而其刀架水平放置。使加工中心功能更加全面，能满足更多机械制造加工的需要，从侧面提高了加工业的自动化进程。加工中心具具有自动换刀装置确保能做到一次性装夹，把多种工序加工和分散供需集中加工，打造一个以工件为中心的多工序自动加工流程，大大省去人力物力节省了各个环节的加工时间加工成本，为企业及制造业带来更多福音。

关键词：换到装置;刀库;加工中心;换刀空间

目录

摘要

Abstract

1绪论-3

1.1数控加工中心知识-3

1.2数控铣床的分类-3

1.2.1数控立式铣床-3

1.2.2卧式数控铣床-4

1.3数控铣床的结构特征-4

1.3.1数控铣床的主轴特征-4

1.3.2控制机床运动的坐标特征-4

1.4数控铣床的主要功能及加工对象-5

1.4.1数控铣床的功能-5

1.4.2自动换刀装置（ATC）及其形式-5

1.4.3自动换刀装置应当满足的基本要求-5

2总体方案的设计-6

2.1 运动方案的设计-6

2.1.1 运动数目的确定-6

2.1.2 运动方案的确定-6

2.2 功能部件的设计方案-7

2.2.1 主传动系统-7

2.2.2 进给伺服系统-8

2.2.3 自动换刀系统-11

2.2.4 基础部件-12

2.2.5 数控系统-13

2.2.6 辅助装置-13

2.3 总体布局-13

2.4 主要技术参数-13

3刀库的设计-15

3.1确定刀库容量-15

3.2确定刀库容量-15

3.3刀库结构设计-16

3.4初估刀库驱动转矩及选定电机-17

3.4.1初选电动机与降速传动装置-17

3.4.2初估刀库驱动转矩-17

3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计-18

3.6刀库驱动转矩的校核-21

3.7刀库驱动转矩的校核-22

3.8夹紧机构插销剪切强度的校核-22

3.9确定刀具的选择方式-23

3.10刀库的定位与刀具的松夹-23

4刀具交换装置的设计-24

4.1确定换刀机械手形式-24

4.2换刀机械手的工作原理-26

4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序-26

4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计-27

4.5自动换刀装置的相关技术要求-28

4.5.1主轴准停装置-28

4.5.2换刀机械手的安装与调试-28

4.6自动换刀程序的编制-28

结  论-31

致  谢-32