加工中心的托盘交换器.doc

中文文献综述 加工中心的发展史加工中心最初是从发展而来的。第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工加工中心(Computerized Numerical Control Machine )简称cnc，是由机械设备与组成的使用于加工复杂形状工件的高效率机床。加工中心又叫。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的。加工中心是高度的产品，工件装夹后，数控系统能控制按不同工序自动选择、更换、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果它是FMS加工系统中的重要配套件。对于棱柱体类工件，通常是在FMS中用夹具将它安装在托盘上，进行存储、搬运、加工、清洗和检验等。因此在物料（工件）流动过程中，托盘不仅是一个载体，也是各单元间的接口。对加工系统来说，工件被装夹在托盘上，由托盘交换器送给机床并自动在机床支承座上定位、夹紧，这时托盘相当于一个可移动的工作台。又由于工件在加工系统中移动时，托盘及其夹具也跟随着一起移动，故托盘连其安装在托盘上的夹具一起被称为随行夹具。加工系统对托盘的要求有：在加工设备、托盘交换器及其他存储设备中能够通用；机械结构合理，材料性能稳定，有足够的刚度，能在大切削力的作用下不变形或变形量微小，使用寿命长；工件在托盘上装夹方便，精度高；托盘被送往机床后能快速、准确定位，夹持安全、可靠，且都是自动地进行；在加工循环中不需要人工的任何干预；能在加工过程中的苛刻环境（如切削热、湿气、振动、高压切削液等）下，可靠工作；定位、夹紧和排屑等，不影响工件的精度和已加工完的工件表面质量；便于控制与管理，保证在安装工件、输送及加工中不混乱和不出差错。 为了保证托盘能在不同厂家生产的加工设备、运储设备上共用，国际标准化组织已制定了公称尺寸小于或等于800mm的托盘标准（ISO／DIS8526-1）和公称尺寸大于800mm的托盘标准（ISO／DIS8526-2），规定了与工件安装直接有关的托盘顶面结构尺寸和与自动化运储有关的底面结构尺寸。托盘的公称尺寸是指安装工件的托盘顶面的宽度，其尺寸系列有：320、400、500、630、800、1000、1250和1600mm共8级。托盘的代号依次由下列部分组成：1SO号；宽×长；顶面形式号；槽距或孔距；工件的定位方式；托盘的定位方式。如ISO85-2-1000×1250-1-100-a-b，表示是ISO8526-2的矩形托盘，顶面尺寸为1000×1250，带螺孔系的顶面，螺孔的中心距为100，工件用侧定位块定位，托盘用两锥孔和支承件上的两圆锥销定位。ISO托盘基本形状如图所示。 图一 2原理： 双托盘自动交换装置备有两个托盘，其中一托盘装着工件在工作台上进行加工；另一个托盘则处于工作台外等待，此时可以进行下一个待加工工件的装载。这样，能够并行进行工件的装卸与加工。多托盘自动交换装置一般有两个以上的托盘，可以将一批工件分别装载在各个托盘上。 移动式托盘交换过程如图一所示： 如要将工作台上的托盘1换成托盘2，需要完成下动作： 动作①:首先将工作台移动到指定位置; 动作②:工作台上的托盘1抬起,移动至工作台外等待位置，落下、定位; 动作③:移动工作台至另一个机外托盘2的对应位置; 动作④:托盘2抬起,移动至工作台上,下落、定位,交换完毕。 图二 旋转式托盘交换器交换过程如下图所示： 如果将工件台上的托盘1换成托盘2，主要交换步骤有： 动作①:工作台移动到指定位置，这个位置有加工中心工作台以及托盘交换器装置的具体结构确定，以托盘的交换过程各个部件不发生干涉为原则； 动作②:交换装置将两只托盘同时抬起； 动作③:交换旋转臂旋转180°，实现托盘1和托盘2的交换； 动作④:托盘落下定位。 图三 3特点：可减少工件装夹次数，避免工作多次定位所产生的积累误差，节省辅助时间，实现高质、高效加工。 三 加工中心的托盘的要求 对加工系统来说，工件被装夹在托盘上，由托盘交换器送给机床并自动在机床支撑位上定位、夹紧，这时托盘相当于一个可以动的工作台。又由于工件在加工系统中移动时，托盘及其