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1、陕西科技大学 硕士学位论文 加工中心换刀机械手及刀具管理系统的设计 姓名：李体仁 申请学位级别：硕士 专业：机械设计及理论 指导教师：张淳 20040502 丫6 a a a i 口 加工中心换刀机械手及刀具管理系统的设计 摘 要 本文首先从对国外进口的立、卧加工中心换刀机械手的研究入 手， 分析了他们的换刀过程， 并对他们的特点进行了比较和总结， 对 加工中心换刀机械手的发展方向提出了自己的见解， 在此基础上对自 己的方案作了比较，并进行了详细的设计。 加工中心换刀机械手的设计主要针对数控加工中心的换刀装置， 目的为了减少换刀动作数量， 使得机构简化， 提高了换刀机械手的工 作可靠性和可维护
2、性。为此，我们在传统的炮筒式刀座上做了改进， 使 得 换 刀 机 械 手 到 刀 库 取 尽 装 刀 的 动 作 减 少。 换刀机械手机构由水平油缸、 旋转油缸、 竖直油缸等几个油缸及 花键轴、 一体式活塞组成， 可以配合实现机械手的水平移动、 竖直往 复， 机械手的旋转运动等动作。 所有的动作过程和动作顺序都是由液 压 抽 路 控 制 ，” 依 靠 几 令 进 出 油 口 的 位 置 和 时 间 差 配 合 来 实 现 动 作 。 目 前， 加工中 必普遍采用模块式刀具系统， 该系统具有通用性强、 库存数量少、 加一 哪百 围广的特点， 但他的不足是选刀比较困难， 是企 业普遍存在的一个难题
3、 我们开发的智 此系统能及时地使 针对此种情况，我们开发了刀具管理系统。 管理系统，针对数控加工中心刀具模块化。 户的信息得到处理， 将符合条件的刀具信息显示 在用户面前以供选择。 主要解决了以往手工选刀、 配刀所带来得费时， 费力等， 并且所选刀具不一定是最佳搭配。 实现了智能化数控加工中 心刀具模块化查询口 该系统主要有以下几部分组成， 分别是刀具查询、 账号管理、 仓 库管理、系统维护。 该系统的核心是刀具查询， 查询采用结构化的查询语言。 查询中可以 根据加工长度、 加工直径、 加上类型进行分类查询 一定的智能化。 在刀具 ， 具有 关键词: 加工中心，自 动换刀系统，刀具管理系统，模
4、块化刀具 DS I GN OF MC T OOL - E XC HANG E MANI P UL A T OR AND T OOL MANAGE ME NT S YS T E M ABS TRACT B a s e d o n f o r e i g n h o r i z o n t a l , v e rt i c a l m a c h i n i n g c e n t e r m a n i p u l a t o r s r e s e a r c h a t f i r s t , a n a l y s i s t h e p r o c e d u r e o f t h e
5、 t o o l s e x c h a n g e . C o m p a r i n g t h e i r c h a r a c t e r s a n d s u m m a r i z e , p u t f o r w a r d m y o w n i d e a s o n t h e p r o c e s s d ir e c t i o n o f m a c h i n i n g c e n t e r m a n ip u la t o r . B a s e d o n t h i s , c o m p a r e d t o m y o w n p l a
6、n , m a k e d e t a i l e d d e s i g n . T h e m a i n p u r p o s e o f d e s i g n i n g m a c h i n in g c e n t e r m a n i p u l a t o r i s f o r m a c h i n i n g c e n t e r s t o o l - e x c h a n g e d e p a rt m e n t . T h e a i m i s t o r e d u c e t h e q u a n t i t y o f e x c h a
7、n g i n g t o o l , t o s i m p l i f y t h e m e c h a n i s m , l i f t t h e m a c h i n i n g c e n t e r m a n i p u l a t o r s r e l i a b l e a n d m o d i f i a b l e . F o r t h i s , w e i m p r o v e t h e t r a d it i o n a l c a n n o n t o o l - h o l d e r , t h is m a k e t h e q u
8、a n t it y o f m a c h i n i n g c e n t e r m a n ip u l a t o r s m o v e m e n t o f t a k e a n d g o t o o l fr o m m a g a z i n e r e d u c e . T h e m a c h i n i n g c e n t e r m a n ip u la t o r is m a d e b y a h o r i z o n t a l o i l p u m p , a s p i n o i l p u m p , a v e rt ic a
9、l o i l p u m p , a p i s t o n a n d a a x i a l t r o u g h . I t c o u l d a c c o m p l i s h t h e m o v e m e n t h o r i z o n t a l m o v e m e n t , p e r p e n d i c u l a r m o v e m e n t , r e v o l v i n g . A l l t h e m o v e m e n t c o u r s e a n d s e q u e n c e a r e c o n t r
10、o l l e d b y t h e w a y o f o i l . R e l y o n t h e p o s it i o n o f s o m e i n , o u t o i l w a y a n d t h e d i ff e r e n c e o f t i me t o r e a l i z e t h e mo v e me n t . A t p r e s e n t , g e n e r a l l y t h e m a c h i n i n g c e n t e r w i d e l y u s e a s s e m b l e t o
11、 o l s y s t e m . T h i s s y s t e m h a s a c h a r a c t e r o f g e n e r a l u s a g e , s h o rt a g e o f w a r e h o u s e q u a n t i t y , w i d e m a c h in i n g r a n g e . B u t i t s s h o rt a g e i s c h o o s i n g t o o l d iff i c u lt l y . T h i s i s a g e n e r a l p r o b l
12、 e m f o r m o s t e n t e r p r is e . F o r t h is c o n d i t i o n , w e d e s i g n a s o f t w a r e o f t o o l m a n a g e m e n t s y s t e m . We e x p lo d e r t h e i n t e l l i g e n t m a n a g e m e n t s y s t e m o f m a c h i n i n g c e n t e r t o o l a i m e d a t m a c h i n i
13、 n g c e n t e r m o d u la r i z a t i o n t o o l . T h i s s y s t e m c a n d e a l w i t h t h e u s e r s i n f o r m a t i o n i n t i m e , s u it a b l e c o n d i t i o n t o o l c a n b e d i s p l a y e d b e f o r e t h e u s e r f o r u s e r t o s e l e c t fr o m . I t m a i n ly r e
14、 s o lv e t h e s h o rt c o m i n g o f m a n u a l c h o o s in g a n d m a t c h i n g t o o ls , f o r e x a m p l e ; t i m e t a k i n g , h a r d s l e d d i n g a n d i r r e l e v a n t c h o o s i n g . I n t h i s w a y i t r e a l i z e in t e l l i g e n t q u e ry o f t h e m a c h in
15、i n g c e n t e r t o o l . T h i s s y s t e m t h e r e a r e t o o l q u e ry , i sma i m y a c c o u n t m a d e u p o f t h e s e p o r t i o n a s a c c o r d i n g , m a n a g e m e n t , w a r e h o u s e m a n a g e m e n t , s y s t e m m a i n t a i n . T h e m a i n a i m o f t h i s s y
16、 s t e m i s t o o l q u e ry. T h e q u e r y u s e t h e s t r u c t u r e q u e r y l a n g u a g e . I n t h e t o o l q u e r y , y o u c a n d o d i f f e r e n t q u e r y a c c o r d i n g t o m a c h i n i n g l e n g t h , m a c h i n i n g d i a m e t e r a n d m a c h i n i n g t y p e . T h i s s y s t e m h a s s o m e k i n d o f i n t e l l i g e n t . K E Y WO R D S : MC , A T C， t o o l m a n a g e m e n t s y s t e m , a s s e m b l e t o o l 皿 第一章绪论 1 . 1引言 机
