鼓輪式刀庫(kù)及換刀裝置

1、鼓輪式刀庫(kù)及換刀裝置設(shè)計(jì)鼓輪式刀庫(kù)及換刀裝置設(shè)計(jì)自動(dòng)換刀裝置的組成 自動(dòng)換刀裝置（ATC）是加工中心的重要組成單元，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接影響加工中心的質(zhì)量。ATC由刀庫(kù)和機(jī)械手組成設(shè)計(jì)關(guān)鍵 刀庫(kù) 機(jī)械手 刀庫(kù)的功能是儲(chǔ)存刀具，并且按程序指令，把即將要用的刀具迅速、準(zhǔn)確地送到換刀位置。 機(jī)械手是用來(lái)交換柱主軸與刀庫(kù)中刀具的裝置。鼓輪式刀庫(kù) 這種刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為了增加刀庫(kù)空間利用率，可采用雙環(huán)或多環(huán)排列的刀具的形式。但刀盤(pán)直徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就增加，選刀時(shí)間也就越長(zhǎng)。適用于刀庫(kù)容量較少的中小型加工中心，一般不超過(guò)32把刀具。設(shè)計(jì)要求參數(shù) 刀庫(kù)滿載裝刀24把 采用側(cè)掛式 換刀時(shí)間2.8秒（刀具到刀具

2、） 最大刀具直徑40 mm 平均重量7 kg設(shè)計(jì)方案 采用單環(huán)排列方式排放，每把刀之間間隔10 mm，刀庫(kù)直徑為618 mm。 采用機(jī)械手作為刀具交換裝置單臂雙爪機(jī)械手 依據(jù)就近選刀原則利用軟件編程快速換刀刀庫(kù)的傳動(dòng)刀庫(kù)的傳動(dòng)刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)裝置 在加工中心的使用過(guò)程中，刀庫(kù)需要頻繁啟動(dòng)，因此所選電機(jī)必須有足夠的扭矩儲(chǔ)備，并且可以確保刀庫(kù)在頻繁啟動(dòng)、轉(zhuǎn)位時(shí)電機(jī)不發(fā)熱，能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、安全地使用。 因?yàn)榈稁?kù)伺服電機(jī)的負(fù)載特性有別于直線進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其受力主要是承受不平衡的啟動(dòng)加速扭矩，因此，所選用的電機(jī)在最大不平衡扭矩下進(jìn)行加速啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)輸出的最大扭矩是其額定扭矩的3倍以內(nèi)。選用電機(jī) 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)要求，

3、選用Parker SMH 115交流伺服電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：Parker SMH 115 功率Pd：1.5 Kw 額定扭矩Td：6 Nm 最大輸出扭矩Ts：18 Nm 滿載轉(zhuǎn)速nm：1600 r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J：900 kgmm2 刀盤(pán)轉(zhuǎn)速N：60 r/min 選用的伺服電機(jī)滿足了換刀時(shí)頻繁啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)以及刀套準(zhǔn)停的需求。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式 機(jī)械手由液壓缸驅(qū)動(dòng)，根據(jù)工作條件和要求選用單活塞桿雙作用液壓缸，靠接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)位置。采用油缸固定，活塞動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。手臂的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過(guò)活塞的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)齒條齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手臂的不同回轉(zhuǎn)角度由活塞的可調(diào)行程擋塊來(lái)保證。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)確定每個(gè)液壓缸的行程。自動(dòng)換刀過(guò)程 在上一工序加工完畢后，主軸在“準(zhǔn)?！蔽恢糜勺詣?dòng)換刀裝置換刀，其過(guò)程如下: 接到換刀指令刀套下轉(zhuǎn)90機(jī)械手轉(zhuǎn)75抓刀刀套松刀拔刀機(jī)械手轉(zhuǎn)180換刀插刀刀具夾緊機(jī)械手復(fù)位刀套上轉(zhuǎn)90。快速選刀的實(shí)現(xiàn)原理 在刀庫(kù)上安裝位置檢測(cè)裝置。把刀具號(hào)和刀套位置對(duì)應(yīng)記憶在數(shù)控系統(tǒng)的PLC中，即在系統(tǒng)中建立模擬刀號(hào)數(shù)據(jù)表，刀庫(kù)回轉(zhuǎn)、刀具交換的同時(shí)每次改變存儲(chǔ)器的內(nèi)容來(lái)控制自動(dòng)換刀裝置。檢測(cè)機(jī)械手位置檢測(cè)系統(tǒng)調(diào)取的刀號(hào)D(1)D(0)