高速加工中心自动换刀装置研究

发布时间：2017-05-10 10:00

  本文关键词：高速加工中心自动换刀装置研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速功能部件的迅猛发展及应用促进了高速加工中心的发展,其中自动换刀技术的提高,更是减少了非切削加工时间,提高了生产加工效率。换刀时间的长短,换刀过程的准确性、可靠性、稳定性等性能已成为衡量高速加工中心的重要指标。本文主要研究内容及创新成果如下:1.在充分调研国内外自动换刀技术的发展及趋势的基础上,提出了一种新的双凸轮联动自动换刀技术。分析了该双凸轮联动自动换刀技术的特点,并对双凸轮联动自动换刀装置进行结构设计。2.分析了各种运动规律曲线,结合凸轮机构的实际运动情况,从动件选择修正正弦和修正等速的运动规律,完成了运动循环图的匹配设计。3.基于逆向思维原理,应用空间共轭曲面原理、微分几何学和坐标变换原理等推导出弧面分度凸轮的轮廓曲面方程。并提出了弧面凸轮三维建模的一种新方法:采用MATLAB与UG NX 8.0相结合的方式,在MATLAB中求解出轮廓面的坐标云点,借助UG NX 8.0曲线样条功能得到弧面凸轮的三维实体模型。4.创建双凸轮联动自动换刀装置的虚拟样机,运用UG/motion模块对自动换刀装置进行运动仿真分析,得到主轴刀具松拉、杆及换刀机械手直线运动和旋转运动的位移、速度、加速度的曲线图。
【关键词】：自动换刀技术 双凸轮联动 弧面分度凸轮 运动仿真
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 课题来源及背景8
• 1.2 自动换刀技术的概述8-11
• 1.2.1 换刀时间的计量方法9-10
• 1.2.2 自动换刀技术的研究及趋势10-11
• 1.3 自动换刀装置的概述11-16
• 1.3.1 刀库的发展现状11-13
• 1.3.2 刀具交换机构的发展现状13-16
• 1.4 选题的研究内容及意义16-17
• 1.4.1 选题的研究意义16
• 1.4.2 课题研究的主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 自动换刀技术18-24
• 2.1 自动换刀技术概述18-20
• 2.1.1 联动式自动换刀技术的优点18-19
• 2.1.2 自动换刀技术的特点19-20
• 2.2 联动自动换刀技术的应用20-21
• 2.3 联动自动换刀装置21-23
• 2.3.1 自动换刀装置的设计21-22
• 2.3.2 自动换刀装置的工作过程22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 联动式自动换刀装置运动规律的设计24-39
• 3.1 运动循环图的匹配设计24-28
• 3.1.1 运动循环图的基本概念24-25
• 3.1.2 运动循环图的匹配设计25-28
• 3.2 从动件运动规律的分析28-36
• 3.2.1 运动参数的无量纲化28-29
• 3.2.2 凸轮机构运动规律的特性29-31
• 3.2.3 常用运动规律的分析31-35
• 3.2.4 运动规律曲线的选取原则35-36
• 3.3 换刀装置运动规律曲线的选择36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 换刀装置的建模及运动仿真39-61
• 4.1 凸轮建模方法的研究39-51
• 4.1.1 弧面凸轮的基本参数40-41
• 4.1.2 弧面凸轮的轮廓面方程41-44
• 4.1.3 弧面凸轮的三维建模44-51
• 4.2 换刀装置的三维装配51-57
• 4.2.1 平面沟槽凸轮的建模51-54
• 4.2.2 自动换刀装置的虚拟样机装配54-57
• 4.3 弧面凸轮换刀装置的运动仿真分析57-60
• 4.3.1 换刀装置的运动仿真57-59
• 4.3.2 换刀过程的运动分析59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 换刀过程的研究61-68
• 5.1 自动换刀过程分析61-65
• 5.1.1 几种常用的刀库选刀方式61-62
• 5.1.2 加工中心自动换刀控制过程62-65
• 5.2 自动换刀程序的编制65-67
• 5.2.1 第一类程序的编写65-66
• 5.2.2 第二类程序的编写66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第六章 结论与展望68-69
• 6.1 结论68
• 6.2 工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王科社 ,杨庆东 ,孙志永;浅谈快速自动换刀装置[J];新技术新工艺;2002年10期

2 王科社,扬庆东,张怀存;关于自动换刀装置速度和可靠性提高的讨论[J];机械;2002年S1期

3 谢红,张松;一种新型的无机械手自动换刀装置[J];机械设计与制造工程;2002年02期

4 罗庚合;黄万长;;自动换刀装置控制原理及故障分析[J];西安航空技术高等专科学校学报;2009年01期

5 朱振华;韩军;;盘式自动换刀装置可靠性试验平台测控系统设计[J];机械制造与自动化;2012年02期

6 李加明;陶卫军;冯虎田;;自动换刀装置发展现状及其关键技术[J];机床与液压;2013年05期

7 李加明;沈嘉禾;陶卫军;冯虎田;;基于精度衰减分析的自动换刀装置动作可靠性设计方法[J];组合机床与自动化加工技术;2013年09期

8 渡边八郎 ,佐藤完治 ,池去病;自动换刀装置[J];组合机床通讯;1976年03期

9 张沼华;机床自动换刀装置[J];机床;1978年05期

10 杨家政;;自动换刀装置[J];机械工人.冷加工;1979年04期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘建慧;颜鸿森;邹慧君;;基于功能分析的加工中心自动换刀装置方案设计研究[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卜凡华;加工中心自动换刀装置（ATC）弧面凸轮加工工艺研究[D];北京工业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 夏晨露;自动换刀装置虚拟教学子系统的研究与开发[D];陕西科技大学;2015年

2 高海斌;定梁五面体加工中心液压立卧自动换刀装置的PLC控制研究[D];浙江工业大学;2015年

3 王广强;高速加工中心自动换刀装置研究[D];河北工业大学;2015年

4 戚洪利;自动换刀装置及其控制的研究[D];兰州理工大学;2007年

5 罗玉龙;数控机床自动换刀装置及其控制研究[D];重庆理工大学;2014年

6 郑和伟;自动换刀装置及其稳定性的研究[D];兰州理工大学;2012年

7 董海洋;高速数控加工中心自动换刀装置机械手优化及动态测试平台检测[D];北京邮电大学;2013年

8 李园园;刀库及自动换刀装置中空间凸轮的设计与加工工艺分析[D];北京工业大学;2012年

9 朱振华;链式刀库及机械手自动换刀装置可靠性试验台研究[D];南京理工大学;2012年

10 李南;刀库及自动换刀装置可靠性研究[D];大连理工大学;2012年

  本文关键词：高速加工中心自动换刀装置研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：354477