专用五轴雕刻机自动换刀装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

采用模块化结构设计、ug绘制的方法，进行专用五轴雕刻机自动换刀装置设计，设计的具体内容： 1、对专用五轴雕刻机自动换刀装置整体布局进行规划； 2、对专用五轴雕刻机自动换刀装置设计方案的取舍； 3、对说明书的内容进行规划； 4、用ug绘制； 5、将ug上的零件转成cad三视图，并完成标注等操作； 6、完成零件及总体结构彩图的制作； 7、完成最后的整理、答辩等工作。。毕业设计的具体目的：

1、通过这次设计，把大学所学的专业知识资源整合，运用有关知识解决实际问题；

2、通过查阅大量文献，培养研究习惯，树立严谨的态度，创造有价值的设计；

2. 国内外研究现状分析

未来加工中心的发展动向是高速化、进一步提高精度和愈发完善的机能。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，我国的加工中心从 70 年代开始，已有很大发展，但技术、品种和数量上都还远不能适应我国经济、技术发展的需要。

随着我国工业的不断发展，推动了模具制造业、机械加工业的巨大发展，使得数控机床的使用越来越普遍，而加工中心更是以其高自动化程度得到广泛应用。然而，目前市场上生产和销售的都是以大、中型的加工中心为主，小型加工中心几乎是空白，而机械加工业、小型模具的制造、工科院校、技工学校等对小型加工中心存在着大量的需求。

为加速我国加工中心的发展，需进一步加强对加工 中心的研究、设计、制造和应用。 在加工中心中，刀库和机械手组成自动换刀装置（automatic tool changer,简称 atc） ，而自动换刀装置的好坏，将直接影响加工中心的好坏，从目前情况看，加工中心的主机部分基本定型，变化不大，但自动换刀装置种类繁多，五花八门，是最难搞好的部分。它是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置，以求在激烈的竞争中取得好效益，正因为自动换刀装置是加工中心的核心内容，各厂家都在保密，极少公开有关资料，尤其机械手这部分更是如此。

3. 研究的基本内容与计划

采用模块化结构设计、ug绘制的方法，进行专用五轴雕刻机自动换刀装置的设计。需要研究的内容有：

1、掌握加工中心的基本结构、工作原理

查阅有关的立式加工中心自动换刀装置文献或资料，掌握立式加工中心的基本结构， 自动换刀系统主要由机械手和刀库组成。

4. 研究创新点

本论文特色与创新如下：

（1）本课题中刀库采用链式刀库结构，根据刀库中储存刀具的数目和最大刀具直径计算出盘式刀库的最小直径，相邻刀具间应留有一定间隙。链式刀库的特点在于刀具的储备量大，结构紧凑，刀库运动速度平稳，排列合理，大大提高了机床的空间利用率，本次设计的刀库的存储量为 30 把刀。

（2）本课题研究采用的是双臂回转式机械手，亦叫扁担式机械手。这种机械手的拔刀、插刀动作，大都由油缸动作来完成。根据结构要求，可以采取油缸动，活塞固定；或活塞动，油缸固定的结构形式。而手臂的回转动作，则通过活塞的运动带动齿轮齿条来实现。机械手臂的不同回转角度，是由活塞的可调行程来保证。