鼓轮式刀库及换刀装置.ppt

鼓轮式刀库及换刀装置设计
自动换刀装置的组成
自动换刀装置(ATC)是加工中心的重要组成单元,其设计质量的好坏,直接影响加工中心的质量。ATC由刀库和机械手组成
设计关键
刀库
机械手
刀库的功能是储存刀具,并且按程序指令,把即将要用的刀具迅速、准确地送到换刀位置。
机械手是用来交换柱主轴与刀库中刀具的装置。
鼓轮式刀库
这种刀库结构简单,为了增加刀库空间利用率,可采用双环或多环排列的刀具的形式。但刀盘直径越大,转动惯量就增加,选刀时间也就越长。适用于刀库容量较少的中小型加工中心,一般不超过32把刀具。
设计要求参数
刀库满载装刀24把
采用侧挂式
(刀具到刀具)
最大刀具直径40 mm
平均重量7 kg
设计方案
采用单环排列方式排放,每把刀之间间隔10 mm,刀库直径为618 mm。
采用机械手作为刀具交换装置单臂双爪机械手
依据就近选刀原则利用软件编程快速换刀
刀库的传动
刀库驱动装置
在加工中心的使用过程中,刀库需要频繁启动,因此所选电机必须有足够的扭矩储备,并且可以确保刀库在频繁启动、转位时电机不发热,能长期、稳定、安全地使用。
因为刀库伺服电机的负载特性有别于直线进给驱动电机,其受力主要是承受不平衡的启动加速扭矩,因此,所选用的电机在最大不平衡扭矩下进行加速启动时,电机输出的最大扭矩是其额定扭矩的3倍以内。
选用电机
根据设计参数要求,选用Parker SMH 115交流伺服电动机,型号:Parker SMH 115
功率Pd: Kw
额定扭矩Td:6 N·m
最大输出扭矩Ts:18 N·m
满载转速nm:1600 r/min
转动惯量J:900 kg·mm2
刀盘转速N:60 r/min
选用的伺服电机满足了换刀时频繁启动电动机以及刀套准停的需求。