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1、1广 东 海 洋 大 学 本 科 生 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 开 题 报 告（ 学 生 用 表 ） （ 使 用 届 别 ： 2006 届 ）毕业论文（设计）题目 XKA5032A/C 数控立式升降台铣床自动换刀设计学号 姓名 院(系) 工程学院 专业 机械设计制造及 其自动化指导教师 所在单位、部门 机械系 职称（1、内容包括：课题的来源；研究的目的和意义；国内外发展状况、发展水平与存在问题；研究目标、内容及拟解决的关键问题；研究方法；具体参考文献等。2、撰写要求：字体为 5 号宋体字，字数不少于 1500 字。 ）本设计是 XKA5032A/C 数控立式升降台铣床自动换刀设计,是老师
2、分配给我的, 随着中国经济的快速发展,进入 21 世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入 WTO 后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。随
3、着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩
4、大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。数控机床为了进一步提高生产率，进一步压缩非切削时间，现代的机床逐步发展为在一台机床上在一次装中完成多工序或全部工序的加工。数控机床为了能在工件一次装夹中完成多个工步，以缩减辅助时间和减少多次安装工件引起的误差，通常带有自动换刀系统。对工件的多工序加工而设置的存储及更换刀具的装置称为自动换刀装置(Automatic Tool Changer，ATC);自动换刀（Automatic Tool Change 简称 ATC）系统由控制系统和换刀装置组成。在数控铣床
5、的基础上，如果再配以刀具和自动换刀系统，就构成加工中心（Machining center 简称 MC） 。在这类数控机床上，自动换刀装置（ATC）是必不可少的。例如加工中心机床又称多工序自动换刀数控机床，它主要是指具有自动换刀及自动改变工件加工位置工能的数控机床，具有自动换刀装置是加工中心机床的典型特征，是多工序加工的必要条件。自动换装置的功能，对整机的加工效率有很大的影响。由于普通的数控立式铣床加工的一般是中小零件，其大多需要几把刀具加工（10 把刀具以内， ）故增加自动换刀装置并同时自动变换主轴2毕业论文（设计）题目 XKA5032A/C 数控立式升降台铣床自动换刀设计学 号 姓名 院(系
6、) 工程学院 专业 机械设计制造及 其自动化指导教师 所在单位、部门 机械系 职称转速。可减轻劳动强度，减少换刀时间，既提高了机床的自动化程度，又提高了劳动生产率。因此，数控立式铣床作为数控铣床中数量最多、应用范围也最广的一种，对其附加能够快速、准确地换刀的自动换刀装置是非常有必要的。本设计自动换刀装置应当满足的基本要求：1)刀具换刀时间短。2）刀具重复定位精度高。3）足够的刀具储存量。4）刀库占地面积小。5）换刀安全可靠。依据设计任务书，我们的任务是给 XKA5032A/C 数控立式升降台铣床设计安装合适的自动换刀装置。主要技术参数为：1）刀库容量：4-6 2）选刀方式：顺序选刀 3）重复精
7、度： 5XKA5032A/C 数控立式升降台铣床主要由床身、升降台、工作台、立铣头、主传动、主变速、拉刀机构、液压系统、自动润滑系统、冷却系统、吊挂、电柜等部分组成。机床本身并不带自动换刀装置。自动换刀装置作为一套独立的、完整的机床部件，设计依据是该机床的型式、工艺范围及刀具的种类和数量等。数控机床的自动换刀装置的结构形式多种多样，选择何种形式，主要取决于机床的种类、工艺范围以及刀具的种类和数量等。由于 XKA5032A/C 数控立式升降台铣床是一种使用范围较广的机床，且其可加工零件的精度要求也较高，比较了几种换刀形式，决定选用带刀库的自动换刀形式。带刀库的自动换刀装置是由刀库和刀具交换装置（
8、换刀机械手）组成。它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀装置，其整过换刀过程比较复杂。首先把加工过程中需要使用的全部刀具安装在标准的刀柄上，在机床外进行尺寸预调后，按一定的方式装入刀库。换刀时，先在刀库中进行选刀，由机械手从刀库和主轴上取出刀具，然后交换位置，把新刀插入主轴，旧刀放回刀库。存放刀具的刀库可具有较大的容量，它既可以安装在主轴箱的侧面或上方，也可以作为独立部件安装在机床以外。XKA5032A/C 数控立式升降台铣床主轴箱上方没有好的安装位置，安装在机床外又要增加刀具运输时间，降低效率，所以安装在机床侧面最合适，有些部件交错的地方，作适当的调整。因为XKA5032A/C 数控立式升降台
9、铣床外形及其他性能参数等均与 THK6363 型自动换刀数控镗铣床相似，所以本机床的自动换刀装置的设计将仿效 THK6363 型自动换刀数控镗铣床换刀装置，设计成由由盘式刀库和回转式双臂机械手组成。3工 作 计 划 进 程 表时 间 工 作 内 容 完 成 情 况第 1 周(3 月 20-27 日 )第 2 周(3 月 27-4 月 )第 3 周(4 月 3-10 日 )第 4 周(4 月 10-17 日 )第 5 周(4 月 17-24 日 )第 6 周(4 月 24-30 日 )第 7 周(5 月 1-8 日 )第 8 周(5 月 8-15 日 )第 9 周(5 月 15-22 日 )第
10、10 周(5 月 22-29 日 )第 10 周(6 月 1-9 日 )查 阅 资 料 、 调 研 ，(完 成 调 研 报 告 )方 案 设 计 及 其 总 体 方 案 的 确 定(A2 图 纸 尺 寸 联 系 图 )机 械 部 分 的 设 计 计 算(刀 库 的 设 计 计 算 及 校 核 )机 械 装 配 图 设 计(A0 图 纸 刀 库 装 配 图 )机 械 装 配 图 设 计(A1 图 纸 机 械 手 )电 气 原 理 设 计(A3 图 纸 液 压 控 制 图 )机 械 零 件 图 设 计(A2 图 纸 零 件 图 ， 及 典 型 零 件 的 设 计 )整 理 设 计 说 明 书(设
11、计 说 明 书 的 电 子 版 的 排 版 输 入 )设 计 说 明 书 和 图 纸 的 错 误 修 正(约 2 万 字 说 明 书 及 共 2-3 张 A0 图 纸 )答 辩 准 备(设 计 答 辩 演 示 文 稿 )答 辩 准 备论 证 我 设 计 的 自 动 换 刀 装 置 的 工 作 原 理 、可 行 性 、 可 靠 性 以 及 不 足 之 处 。基 本 全 部 按 进 度 完 成 。选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导教师（签字）年 月 日选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导小组组长（签字）年 月 日
