開 題 報 告
課題名稱
數(shù)控機床自動換刀機械手設計
課題來源
A
課題類型
1
導師姓名
易廣建
學生姓名
姚平
班級學號
0301030425
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
一、 意義及背景
自動換刀機械手的主要任務是：完全模擬人手的自動換刀動作，給機床主軸與彈簧夾頭提供相對轉動實現(xiàn)夾緊、放松刀具的動作。
鉆、鏜、銑、車等單功能數(shù)控機床只能分別完成鉆、鏜、銑、車等作業(yè)，而在機械制造工業(yè)中，大部分零件都是需要多任務序加工的。在單功能數(shù)控機床的整個加工過程中，真正用于切削的時間只占30％左右，其余的大部分時間都花費在安裝、調(diào)整刀具、搬運、裝卸零件和檢查加工精度等輔助工作上。刀具自動交換系統(tǒng)由刀庫、刀具交換裝置、刀具傳送裝置、刀具編碼裝置、識刀器等五個部分組成。其中，刀具交換裝置（自動換刀機械手）是該系統(tǒng)的核心部分。帶有自動自動換刀刀具交換裝置的數(shù)控機床稱為加工中心。它通過刀具的自動交換，可以一次裝夾完成多道工序的加工，實現(xiàn)了工序的集中和工藝的復合，從而縮短了輔助加工時間，提高了機床的效率，減少了零件安裝、定位次數(shù)，提高了加工精度。
二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
從自動換刀系統(tǒng)發(fā)展的歷史來看，1956年日本富士通研究成功數(shù)控轉塔式?jīng)_床，美國IBM公司同期也研制成功了“APT”（刀具程序控制裝置）。1958年美國K&T公司研制出帶ATC（自動刀具交換裝置）的加工中心。1967年出現(xiàn)了FMS（柔性制造系統(tǒng)）。1978年以后，加工中心迅速發(fā)展，帶有ATC裝置，可實現(xiàn)多種工序加工的機床，步入了機床發(fā)展的黃金時代。1983年國際標準化組織制定了數(shù)控刀具錐柄的國際標準，自動自動換刀系統(tǒng)便形成了統(tǒng)一的結構模式?，F(xiàn)在的國內(nèi)機械手刀具交換裝置，有單臂單手式機械手、回轉式單臂雙機械手、雙臂機械手、多手式機械手等。機械手中最常用的幾種結構有：鉤手；抱手；伸縮手；叉手等。
三、 設計的主要內(nèi)容和方案
我的主要設計內(nèi)容為數(shù)控機床自動換刀機械手設計。
方案：1、要求機械手刀具交換裝置具有自動換刀時間短、動作靈活可靠等優(yōu)點，所以選擇回轉式單臂雙爪機械手。2、采用鉤手結構，簡單可靠。3、傳動方式：自動換刀機械手完全采用電磁機械傳動，以求最大限度地降低自動自動換刀系統(tǒng)的成本造價。
四、日程安排：
1-2周 調(diào)研，了解背景、國內(nèi)外現(xiàn)狀，確定設計方案，寫開題報告。
3-6周 參數(shù)設定，計算基本數(shù)據(jù)。
7-13周 具體設計，完成所有內(nèi)容，包括模型，設計圖等
14周 老師檢查，攥寫說明書。
15周 答辯
五、參考文獻
1、廉元國、張永洪編著，加工中心設計與應用，北京：機械工業(yè)出版社，1985
2、愛玲主編，現(xiàn)代數(shù)控機床，北京：國防工業(yè)出版社，2003
3、良貴，機械設計，北京：高等教育出版社，2001
4、先逵主編，機械制造工藝學，北京：機械工業(yè)出版社，1995
5、侯秀珍主編，機械系統(tǒng)設計，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000
6、辛安主編，北京：機械工業(yè)出版社，1999
7、學桐主編，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展措施，北京：機械工業(yè)出版社，1999
8、愛珍主編，數(shù)控原理與系統(tǒng)，北京：機械工業(yè)出版社，1999
指導教師簽名： 日期：
學院意見：
學院教學指導委員會主任簽字： 日期：
填表說明：題目類型：1。工程設計;2。應用研究;3。理論研究;4。其它
題目來源: A。自擬課題B。民用科研課題C。國防科研課題