PLC数控加工中心链式刀库设计+CAD图纸(3)
刀库是ATC中重要的部件之一，刀库容量、布局以及具体结构会影响加工中心的设计。刀库是用来储存加工刀具及辅助工具的地方。由于多数加工中心的取送刀位置都是在刀库中的某一固定刀位，因此刀库还需要有使刀具运动及定为的机构来保证换刀的可靠[5]。其动力可采用液动机或电动机，如果需要还要有减速机构。刀库的定为机构是用来保证更换的每一把刀具或刀套都能准确地停在换到位置上[6]其控制部分可以采用简易位置控制器或类似半闭环进给系统的伺服位置控制，也可以采用电气和机械相结合的销定为方式，一般要求综合定为精度达到0.1～0.5 mm。
自动换刀装置由机械手及驱动装置组成，用于主轴刀具与刀库中刀具的交换和装卸。国内外采用的自动换刀装置按机械手分类，主要分为：①.单臂机械手，仅有一个手臂。又分为单手式，仅有一个抓刀架，执行动作多，换刀时间长；双手式，有两个抓刀架，同时抓取主轴和刀库上的刀具然后旋转180°换刀，换刀时间短，结构简单，较为常用；②.双臂机械手，两个机械手臂，其抓刀和换刀动作类似于人手动作，结构较复杂，但换刀时间短；③.带送刀臂、摆刀站和换刀臂的机械手，结构更复杂，换刀时间较短，适用于刀库距离主轴较远的场合[5]。按驱动装置分类，主要有液压（包括气液）驱动和机械式凸轮联动两种：①.采用液压式驱动的ATC，常见的方案是机械手装在套筒上，油缸活塞杆固定，缸套同套筒一起移动实现机械手的插拔刀动作；机械手的回转既可采用回转油缸，也可采用直线运动油缸通过齿轮齿条带动完成[7]。②.采用机械式凸轮联动的ATC，插、拔刀动作通常由凸轮驱动摆杆来完成，回转动作常通过弧面分度凸轮或平行分度凸轮，带动滚子盘直接驱动机械手，或再通过一对齿轮驱动机械手旋转[8]。
目前，全球机床产业正朝向全方位、高效率、高速化、多功能、低成本的趋势演进。
1.3 本论文主要完成的工作
刀库及自动换刀装置构成数控加工中心的换刀系统，是数控加工中心的重要功能部件，用于实现加工中心刀具储备及与主轴刀具自动交换的功能，能够实现工件一次装夹便可完成多道加工工序，从而大大地缩短了工件加工的辅助时间，同时也降低了工件在加工过程中因多次装夹而引起的加工误差，提高了加工中心的加工效率和精度，其刀具储备能力及换刀性能直接影响主机的性能水平。
本课题的设计要求为：
设计的技术要求（论文的研究要求）：
研究要求：
链式刀库要求刀具运输平稳，定位准确；
要求运动部分结构紧凑，刀库容量较大；
选用合适的刀具编码方式，实现自动换刀。
原始条件及数据：
1. 链式刀库主要参数如下：
2. 刀库满载容量为24把刀;
3. 换到时间小于等于3.5秒;
4. 刀具最大重量不超过8kg;
5. 链式刀库刀套线速度为v=22-35m/min ;
2刀库总体设计
本章将根据刀库技术参数及工作原理，对该链式刀库的结构设计、传动系
统设计、电机选型做一简要介。
2.1 工作原理
刀库的工作原理为：由机械机构带动链传动系统，将放置在链条上的刀具输送到指定位置，具体工作过程为控制系统对刀库下达换刀命令后，链条开始输送刀具，将所需刀具输送至换刀位置，然后由定位装置对链条进行定位，等待自动换刀装置进行换刀。
选刀方式是指将所选定的刀具从刀库中准确调出的方法，有三种基本的选刀方式[5]：①顺序选刀，指的是将加工所需刀具按照加工顺序依次排列于刀库中，这种选刀方式在每一次更改工艺时都需要重新排列刀库中的刀具顺序，操作繁琐；②半任意选刀，指的是将各种刀具按照一定标准放置在刀库的特定位置上不变动，加工时按刀套号码选择刀具，加工好放回原位置，刀具检查及更换较容易但改变刀具安放顺序较麻烦；③任意选刀，刀具可放置于刀库中的任意位置，并由换刀系统控制系统根据输入的刀套与刀具号，跟踪记忆刀具与刀套新的对应号，选刀快速。