數控機床換刀系統設計摘要 2第一章、概述 2第一節、數控機床發展現狀 31、國際數控機床的發展狀況 32、國內控機床的發展狀況 43、數控機床技術的發展趨勢 5第二節、加工中心 61、加工中心的組成 72、加工中心的特點 8第二章加工中心自動換刀系統方案確定 10第一節、加工中心自動換刀系統概述 10第二節、自動換刀系統方案確定 101、刀庫方案的確定 102、換刀機械手方案的確定 14第三章刀庫的設計 19第一節、刀庫容量的確定 20第二節、刀庫的轉位 20第三節、刀庫的夾刀機構 21第四章、換刀機械手的設計 21第一節、機械手的各種運動的分析 221、手臂的伸縮運動 222、手爪的開合運動 223、回轉運動 234、直線運動 24第二節、設計計算 241、手爪夾緊力的計算 242、齒輪的設計 253、軸的設計 28致謝 32參考文獻 33摘要本設計的題目是數控機床換刀系統設計。以加工中心為對象，通過分析加工中心的整體結構和自動換刀系統的特點、應用條件，設計要求等，并結合在數控機床上對刀庫和換刀機械手的需要——能在數控程序的控制下靈活的實現換刀過程。設計的刀庫為盤式刀庫，驅動裝置采用電機液壓驅動；設計的換刀機械手為回轉式單臂雙手機械手，手指采用彈簧銷壓緊式，驅動裝置采用液壓雙作用缸。結合工廠實際，該自動換刀系統在數控的控制下能靈活的完成換刀程序，節省了時間、提高了效率、安全可靠。第一章、概述數控技術是先進制造技術的核心，是制造業實現自動化、網絡化、柔性化、集成化的基礎。數控裝備的整體水平標志著一個國家工業現代化水平和綜合國力的強弱。機床是發展機械制造業乃至整個工業必不可少的復雜生產工具，既是生產要素，又是重要的商品。而數控機床是機電一體化現代機床，對復雜件、難削件的加工起到重要作用，又特別適合于中小批多品種柔性生產。在大批大量生產自動化實現之后，必須要努力發展中小批多品種柔性生產自動化，以適應社會產品多樣化的需求。

數控機床的發展在很大程度上取決于數控系統的性能和水平，而數控系統的發展及其技術基礎離不開微電子技術和計算機技術。隨著計算機及其軟硬件技術的飛速發展，數控系統的硬件平臺趨于一致化，而控制系統軟件的競爭日益加劇。第一節、數控機床發展現狀1、國際數控機床的發展狀況隨著商品市場的國際化，各國數控機床市場的聯系越來越緊密，相互之間的影響越來越大。下面列舉德國、日本、和韓國等三個國家的數控機床發展狀況，從中可一窺國際數控機床的發展狀況。德國：創歷史新高2006年，德國機床業界的生產與服務總值高達108億歐元，增長4%。在出口方面，截至2006年，德國機床制造業已連續4年取得上好成績，僅2006年前9月的出口增幅便高達13%。來自中國市場的需求超過了美國市場，再度成為德國機床出口的最大海外市場。與此同時，德國對韓國與印度的機床出口也有出色表現。這標志著亞洲市場的繁榮及其各個行業工業標準的提高。日本用戶也在增加對德國機床與技術的訂購，2006年日本首次躍居德國15大出口市場之一。進口方面，亞洲的機床生產企業正不斷提升技術標準，著力強化其在德國市場中的地位。2006年前3個季度，德國的機床進口增長率高達15%，主要增量來自中國、韓國、中國臺灣與日本。2007年該國機床生產與服務總值還將繼續攀升，達115億歐元。如此一來，德國機床制造業將取得歷史以來的最好成績，并有望打破行業在2001年所創下的最高記錄。日本：細水長流式的景氣復蘇截至2006年年底，日本機床業已連續32個月每月訂貨額超過1000億日元，超過了上世紀90年最高峰時連續22個月訂貨額超過1000億日元的記錄。其他的統計數字為:2006年機床工業生產總值達1兆2110億日元，與訂貨額基本呈現同樣的發展趨勢，出口額9255億日元，同比增長14%，進口額1356億日元，同比增長26%。回顧以2002年為谷底的本次恢復期的機床工業訂貨額情況，2002年為6758億日元，同比增長14.3%;2003年為8511億日元，同比增長25.9%;2004年為1兆2362億日元，同比增長45.2%;2005年為1兆3632億日元，同比增長10.3%;2006年的訂貨額遠遠超出了當初的預測值1兆1200億日元，達到1兆4370億日元，同比增長54%，創造了16年來的歷史新高，繼續著細水長流式的景氣復蘇。韓國：出口良好，內需萎縮2006年韓國機床產業的總產值達到41.4億美元，估計比前年增長了18%。按階段可分為：上半年良好、下半年停滯，表現為出口良好、內需萎縮的景象。按照不同行業需求形態來看，以中小企業為主的鑄造模具行業的需求，由于內需的不景氣呈現出了全面的萎縮，而電氣電子行業沒能追加大量的投資，比前年有所減少。然而對業績輝煌的造船業來講，需求十分活躍，對大型機械的需求大大增加。汽車行業雖然因受到現代汽車公司的罷工影響多少有所萎縮，但通過汽車廠商的海外拓展及GM大宇、雷諾三星的投資相對擴大，基本保持了前年的水平。2、國內控機床的發展狀況隨著電子信息技術的發展，世界機床業已進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代，其中數控機床就是代表產品之一。數控機床是制造業的加工母機和國民經濟的重要基礎。它為國民經濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經濟與社會效應。目前，歐、美、日等工業化國家已先后完成了數控機床產業化進程，而中國從20世紀80年代開始起步，仍處于發展階段。“十五”期間，中國數控機床行業實現了超高速發展。其產量2001年為17521臺，2002年24803臺，2003年36813臺，2004年51861臺，2004年產量是2000年的3.7倍，平均年增長39％；2005年國產數控機床產量59639臺，接近6萬臺大關，是“九五”末期的4.24倍。“十五”期間，中國機床行業發展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。固定資產投資增速快、汽車和機械制造行業發展迅猛、外商投資企業增長速度加快所致。2006年，中國數控金切機床產量達到85756臺，同比增長32.8%，增幅高于金切機床產量增幅18.4個百分點，進而使金切機床產值數控化率達到37.8%，同比增加2.3個百分點。此外，數控機床在外貿出口方面亦業績驕人，全年實現出口額3.34億美元，同比增長63.14%，高于全部金屬加工機床出口額增幅18.58個百分點。2007年，中國數控金切機床產量達123,257臺，數控金屬成形機床產量達3,011臺；國產數控機床擁有量約50萬臺，進口約20萬臺。2008年10月，中國數控機床產量達105,780臺，比2007年同比增長2.96％。長期以來，國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術受制于人。究其原因，國內本土數控機床企業大多處于“粗放型”階段，在產品設計水平、質量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5—10年；在高、精、尖技術方面的差距則達到了10—15年。同時中國在應用技術及技術集成方面的能力也還比較低，相關的技術規范和標準的研究制定相對滯后，國產的數控機床還沒有形成品牌效應。同時，中國的數控機床產業目前還缺少完善的技術培訓、服務網絡等支撐體系，市場營銷能力和經營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創新能力，完全擁有自主知識產權的數控系統少之又少，制約了數控機床產業的發展。國外公司在中國數控系統銷量中的80％以上是普及型數控系統。如果我們能在普及型數控系統產品快速產業化上取得突破，中國數控系統產業就有望從根本上實現戰略反擊。同時，還要建立起比較完備的高檔數控系統的自主創新體系，提高中國的自主設計、開發和成套生產能力，創建國產自主品牌產品，提高中國高檔數控系統總體技術水平。“十一五”期間，中國數控機床產業將步入快速發展期，中國數控機床行業面臨千載難逢的大好發展機遇，根據中國數控車床1996—2005年消費數量，通過模型擬合，預計2009年數控車床銷售數量將達8.9萬臺，年均增長率為16.5%。根據中國加工中心1996—2005年消費增長模型，預計2009年加工中心消費數量將達2.8萬臺，較2005年年均增長率為17.8%。3、數控機床技術的發展趨勢高速、精密、復合、智能和綠色是數控機床技術發展的總趨勢，近幾年來，在實用化和產業化等方面取得可喜成績。主要表現在：1、機床復合技術進一步擴展隨著數控機床技術進步，復合加工技術日趨成熟，包括銑—車復合、車銑復合、車—鏜—鉆—齒輪加工等復合，車磨復合，成形復合加工、特種復合加工等，復合加工的精度和效率大大提高。“一臺機床就是一個加工廠”、“一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復合加工機床發展正呈現多樣化的態勢。2、智能化技術有新突破數控機床的智能化技術有新的突破，在數控系統的性能上得到了較多體現。如：自動調整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動退出安全區斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學習功能、高精度加工零件智能化參數選用功能、加工過程自動消除機床震動等功能進入了實用化階段，智能化提升了機床的功能和品質。3、機器人使柔性化組合效率更高機器人與主機的柔性化組合得到廣泛應用，使得柔性線更加靈活、功能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。機器人與加工中心、車銑復合機床、磨床、齒輪加工機床、工具磨床、電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床、水切割機床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產線已經開始應用。4、精密加工技術有了新進展數控金切機床的加工精度已從原來的絲級（0.01mm）提升到目前的微米級（0.001mm），有些品種已達到0.05μm左右。超精密數控機床的微細切削和磨削加工，精度可穩定達到0.05μm左右，形狀精度可達0.01μm左右。采用光、電、化學等能源的特種加工精度可達到納米級（0.001μm）。通過機床結構設計優化、機床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環控制及溫度、振動等動態誤差補償技術，提高機床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進入亞微米、納米級超精加工時代。5、功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發展，并取得成熟的應用。全數字交流伺服電機和驅動裝置，高技術含量的電主軸、力矩電機、直線電機，高性能的直線滾動組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應用，極大的提高數控機床的技術水平。第二節、加工中心加工中心是在數控銑床的基礎上加上刀庫及自動換刀裝置或多個工作臺，集數控銑床、數控鏜床、數控鉆床的功能于一身的一種由計算機來控制的高效、高自動化的機床。工件在一次裝夾后，數控系統根據加工的需要，自動選擇和更換刀具，根據粗精加工的不同要求自動改變機床主軸的轉速、進給量和刀具相對于工件的運動軌跡和其他輔助功能，一次完成多工序的加工。減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機床開動時間的80%左右（普通機床僅為15%～20%）；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生產周期，具有明顯的經濟效益。加工中心適用于零件形狀比較復雜、精度要求較高、產品更換頻繁的中小批量生產。1、加工中心的組成加工中心自問世至今已有三十多年，世界各國出現了各種類型的加工中心，雖然外形結構各異，但從總體來看主要由以下幾大部分組成。基礎部件。基礎部件由床身、立柱和工作臺等組成，它是加工中心的基礎結構，主要承受加工中心的靜載荷以及在加工時產生的切削負載，因此必須要有足夠的剛度。這些大件可以是鑄鐵件，也可以是焊接而成的鋼結構件，它們是加工中心體積和質量最大的部件。主軸部件。主軸部件由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停和變速等動作均由數控系統控制，并且通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。主軸是加工中心的關鍵部件，其結構的優劣對加工中心的性能有很大影響。伺服系統。伺服系統主要是進給傳動系統，其作用是把來自數控裝置的信號轉換為機床移動部件的運動，其性能是決定機床的加工精度、表面精度、表面質量和生產效率的主要因素之一。加工中心普遍采用半閉環、閉環和開環三種控制方式。數控系統（CNC）。加工中心的數控部分是由CNC裝置、可編程控制器、伺服驅動裝置以及操作面板等組成。它是執行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。自動換刀系統（ATC）。自動換刀系統是由刀庫、機械手等部件組成。當需要換刀時，數控系統發出指令，由機械手（或通過其他方式）將刀具從刀庫內取出裝入主軸孔中。輔助裝置。輔助裝置包括潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用，因此也是加工中心不可缺少的部分。2、加工中心的特點（1）結構特點。=1\*GB3①機床的剛度高、抗振性好。為了滿足加工中心高自動化、高速度、高精度、高可靠性的要求，加工中心的靜剛度、動剛度和機械結構系統的阻尼比都高于普通機床。=2\*GB3②機床的傳動系統結構簡單，傳遞精度高，速度快。加工中心傳動裝置主要有三種，即滾珠絲杠副；靜壓蝸桿——蝸輪條；預加載荷雙齒輪——齒條。它們由伺服電機直接驅動，省去齒輪傳動機構，傳遞精度高，速度快。一般速度可達15m/min，最高可達100m/min。=3\*GB3③主軸系統結構簡單，無齒輪箱變速系統（特殊的也只保留1～2級齒輪傳動）。主軸功率大，調速范圍寬，并可無級調速。目前加工中心95%以上的主軸傳動都采用交流伺服系統，速度可從（10～2000）r/min無級變速。=4\*GB3④加工中心的導軌都采用了耐磨損材料和新的結構，能長期地保持導軌的精度，在高速切削下，保證運動部件不振動，低速進給時保證不爬行及運動中的高靈敏度。=5\*GB3⑤設置有刀庫和換刀機構。具有儲存加工所需刀具的刀庫，它用于儲存刀具并根據要求將各工序所用的刀具運送到取刀位置；具有自動裝卸刀具的機械手。這是加工中心與數控銑床和數控鏜床的主要區別，使加工中心的功能和自動化加工的能力更強了。加工中心的刀庫容量少的有幾把，多的達幾百把。這些刀具通過換刀機構自動調用和更換，也可以通過控制系統對刀具壽命進行管理。=6\*GB3⑥具有主軸準停機構、刀桿自動夾緊松開機構和刀柄切屑自動清理裝置。這是加工中心機床主軸部件中三個主要組成部分，也是加工中心機床能夠順利地實現自動換刀所需具備的結構保證。此外，還具有自動排屑、自動潤滑、自動報警和工作臺自動交換的系統等。（2）加工特點=1\*GB3①全封閉防護，加工精度高。加工中心同其他數控機床一樣具有加工精度高的特點，而且加工中心由于加工工序集中，避免了長工藝流程，減少了人為干擾，故加工精度更高，加工質量更加穩定。=2\*GB3②能自動進行刀具更換，加工生產率高。零件加工所需要的時間包括機動時間與輔助時間兩部分。加工中心帶有刀庫和自動換刀裝置，在一臺機床上能集中完成多種工序，因而可減少工件裝夾、測量和機床的調整時間，減少工件半成品的周轉、搬運和存放時間，使機床的切削利用率（切削時間和開動時間之比）高于普通機床3～4倍，達80%以上。=3\*GB3③工序集中，加工連續進行。加工中心備有刀庫并能自動更換刀具，對工件進行多工序加工，使得工件在一次裝夾后，數控系統能控制機床按不同工序自動選擇和更換刀具，自動改變主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡以及其他輔助功能，現代加工中心更大程度地使工件在一次裝夾后實現更多表面、多特征、多工位的連續、高效、高精度加工，即工序集中。這是加工中心最突出的特點。=4\*GB3④加工中心能自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能。=5\*GB3⑤操作者的勞動強度減輕。加工中心對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、進行關鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，不需要進行繁重的重復性手工操作，勞動強度和緊張程度均可大為減輕，勞動條件也得到很大的改善。=6\*GB3⑥功能強大，趨向復合加工，對加工對象的適應性強。加工中心生產的柔性不僅體現在對特殊要求的快速反應上，而且能快速實現批量生產，提高市場競爭能力。=7\*GB3⑦經濟效益高，有利于生產管理的現代化。使用加工中心加工零件時，分攤在每個零件上的設備費用是較昂貴的，但在單件、小批量生產的情況下，可以節省許多其他方面的費用，因此能獲得良好的經濟效益。并且用加工中心加工零件，能夠準確地計算零件的加工工時，并有效地簡化了檢驗和工裝夾具、半成品的管理工作。這些特點有利于使生產管理現代化。由于加工中心具有上述機能，因而可以大大減少工件裝夾、測量和機床調整時間，減少工件的周轉、搬運和存放時間，使機床的切削時間利用率高于普通機床3～4倍，大大提高了生產率，尤其是在加工形狀比較復雜、精度要求較高、品種更換頻繁的工件時，更具有良好的經濟性。第二章加工中心自動換刀系統方案確定第一節、加工中心自動換刀系統概述加工中心要完成對工件的多工序加工，必須要在加工過程中自動更換刀具，為完成這項工作而設置的儲存及更換刀具的系統統稱為自動換刀系統。自動換刀系統中的刀庫，換刀的可靠性，即換刀速度直接影響到加工中心的工作效率。利用刀庫換刀，是目前加工中心中大量使用的換刀方式。由于有了刀庫，機床只要一個固定主軸夾持刀具，有利于提高主軸剛度。獨立的刀庫大大增加了刀具的儲存數量，有利于擴大機床的功能，并能較好地減少各種影響加工精度的干擾。第二節、自動換刀系統方案確定1、刀庫方案的確定刀庫式換刀裝置有一個存儲刀具的刀庫，機床只需一個夾持刀具進行切削的刀具主軸（鉆，膛，銑類機床）或刀架（車床類機床）。當需要某一刀具進行切削加工時，將該刀具自動地從刀庫轉置至機床主軸或刀架中；在切削完畢后，又將用過的刀具自動的從機床主軸或刀架移回刀庫中。由于在換刀過程中刀具需要在多個部件之間進行轉換，所以各部件的動作必需準確協調。刀庫中刀具的數目可根據工藝要求與機床的結構布局而定，數量可較多。刀庫的儲存量一般在8～64把范圍內，多的可達10～200把。刀庫可布置在遠離加工區的地方，從而消除了它與工件發生干涉的可能性。刀庫不承受切削加工的作用力，它的工作條件比較好。機床的主軸或刀架的尺寸不象刀塔那樣的受限制，這樣就有可能提高主軸或刀架的剛度。從而有利于提高機床的加工精度。采用這種自動換刀方式的刀具主軸或刀架，需要自動夾緊、放松刀具的機構及其驅動傳力機構。另外，還常需要清潔刀柄及刀孔、刀座的裝置，因而結構復雜，換刀時間一般也比較長。“自動換刀過程時間”包括下述動作的時間：一個工序加工完畢后，刀具快速退離工件，從加工位置退到換刀位置（同時主軸準停）；進行新舊刀具的交換；然后松開主軸（消除準停）、變速、主軸啟動旋轉并快速趨近加工位置，用更新的新刀具開始下一工序的加工。由于這種自動換刀裝置是用于多工序零件加工，換刀頻繁，如果每一次的“自動換刀過程時間”稍長一點，多次換刀所積累的結果就會相當可觀，就不能顯著提高生產效率，因此，在設計條件允許的情況下，應盡可能縮短“自動換刀過程時間”。中型機床，每次換刀時間一般在10秒左右，當然，在自動換刀過程的各個動作中，有些動作如刀具快速退離和快速接近工件所需時間，尚與工件加工面具體位置有關，不完全決定于設計者。但有些動作如進行新舊刀具交換所需要的“換刀時間”，則可基本上由機床設計者所決定。這種“換刀時間”有的已降低至2.5秒或更少，一般約為5秒。1.1、鏈式刀庫鏈式刀庫包括單環鏈和多環鏈,鏈環形式可有多種變化，如圖2—1（a）、（b）、（c）（a）（b）（c）圖2—1圖2—2是方形刀庫的典型結構示意圖。主動鏈輪由伺服電動機通過蝸輪減速裝置驅動（根據需要，還可以經過齒輪副傳動）。這種傳動方式，不僅在鏈式刀庫中采用，在其他形式的刀庫傳動中，也多采用。圖2—2方形鏈式刀庫示意圖導向輪一般做成光輪，圓周表面硬化處理。兼起張緊輪作用的左側兩個導論，其輪座必須帶有導向槽（或導向鍵），以免松開安裝螺釘時，輪座位置歪扭，對張緊調節帶來麻煩。回零撞塊可以裝在鏈條的任意位置上，而回零開關則安裝在便于調整的位置上。這時處于機械手抓刀位置的刀套，編號為1好，然后依次編上其他刀號。刀庫回零時，只能從一個方向回零，至于是順時針回轉回零，還是逆時針回轉回零，可由機電設計人員商定。如果刀套不能準確地停在換刀位置上，將會使換刀機械手抓刀不準，以致在換刀時容易發生掉刀現象。因此，刀套的準停問題將是影響換刀動作可靠性的重要因素之一。為了確保刀套準確地停在換刀位置上，需要采取如下措施：定位盤準停方式，由液壓缸推動的定位銷插入定位盤的定位槽內，以實現刀套的準停，或采取定位塊進行快速定位。刀位盤上的每個定位槽（或定位孔），對應于一個相應的刀套，而且定位槽（或定位孔）的節距要一致。這種準停方式的優點是能有效地消除傳動鏈反向間隙的影響，保護傳動鏈，使其免受換刀撞擊力，驅動電動機可不用制動自鎖裝置。鏈式刀庫要選用節距精確度較高的套筒滾子鏈和鏈輪，而且在把套筒裝在鏈條上時，要用專用夾具來定位，以保證刀套節距一致。傳動時要消除傳動間隙。消除反向間隙方法有以下幾種：電氣系統自動補償方式，在鏈輪軸上安裝編碼器，單頭雙導程蝸桿傳動方式，使刀套單方向運行、單方向定位以及使刀套雙向運行、單向定位方式等。鏈式刀庫有如下特點：適用于刀庫容量較大的場合，所占的空間小。一般適用于刀具數在30～120把的刀庫。僅增加鏈條長度即可增加刀具數，可以不增加圓周速度，其轉動慣量不像盤式刀庫增加的那樣大。1.2、盤式刀庫在盤式刀庫結構中，刀具可以沿主軸徑向、軸向、斜向安放，如圖2—3（a）、（b）、（c）。刀具軸向安裝的結構最為緊湊，但為了換刀時刀具與主軸同向，有的刀庫中的刀具需要在換刀位置作翻轉。在刀庫容量較大時，為在存取方便的同時保持結構緊湊，可采取彈倉式結構，但是較其他形式復雜。目前大量的刀庫安裝在機床立柱的頂面或側面。在刀庫容量較大時，也有安裝在單獨的地基上的，以隔離刀庫轉動造成的振動。盤式刀庫的刀具軸線也圓盤軸線平行，刀具環形排列，分徑向、軸向兩種取刀方式，其刀座結構不同。這種盤式刀庫結構簡單，應用較多，適用于刀庫容量較小的情況。為增加刀庫空間利用率，可采用雙環或多環排列刀具的形式，但圓盤直徑增大，轉動慣量就增加，選刀時間也較長。（a）（b）（c）圖2—3其他的刀庫形式還有格子盒式刀庫，由于篇幅的限制這里就不再詳細介紹了。經過對上述兩種刀庫形式的比較，以及結合的實際情況，在本設計中采用盤式刀庫這種結構。2、換刀機械手方案的確定采用機械手進行刀具交換的方式應用的最為廣泛，這是因為機械手換刀有很大的靈活性，而且可以減少換刀時間。2.1、機械手的種類加工中心換刀機械手的種類繁多，可以說每個廠家都推出自己的獨特的換刀機械手，在加工中心的自動換刀系統中，是機械手具體執行刀具的自動更換，對其要求是迅速可靠、準確協調。由于加工中心機床的刀庫和主軸，其相對位置距離不同，相應的換刀機械手的運動過程也不盡相同，它們由各種形式的機械手來完成。常見的機械手有：單臂單爪回轉式機械手機械手擺動的軸線與刀具主軸平行，機械手的手臂可以回轉不同的角度來進行自動換刀，換刀具的所花費的時間長，用于刀庫換刀位置的刀座的軸線相平行的場合。如圖2—4所示：圖2—4單臂單爪回轉式機械手單臂雙爪回轉式機械手圖2—5單臂雙爪回轉式機械手這種機械手的手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工，一個卡爪只執行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務，另一個卡爪則執行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務，其換刀時間較上述單爪回轉式機械手要短，如圖2—5所示。雙臂回轉式機械手這種機械手的兩臂各有一個卡爪，可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，在回轉180°之后有同時將刀具歸回刀庫及裝入主軸，是目前加工中心機床上最為常用的一種形式，換刀時間要比前兩種都短，如圖2—6所示：圖2—6雙臂回轉式機械手這種機械手在有的設計中還采用了可伸縮的手臂，如圖2—7所示：圖2—7雙臂回轉式機械手（手臂可伸縮式）雙機械手這種機械手相當與兩個單臂單爪機械手，相互配合起來進行自動換刀。其中一個機械手執行拔“舊刀”歸回刀庫，另一個機械手執行從刀庫取“新刀”插入機床主軸上，如圖2—8所示：圖2—8雙機械手雙臂往復交叉式機械手這種機械手兩臂可往復運動，并交叉成一定角度。兩個手臂分別稱作裝刀手和卸刀手。卸刀手完成往主軸上取下“舊刀”歸回刀庫，裝刀機械手執行從刀庫取出“新刀”裝入主軸。整個機械手可沿導軌或絲杠作直線移動或繞某個轉軸回轉，以實現刀庫與主軸之間的運送刀具工作，如圖2—9所示：圖2—9雙臂往復交叉式機械手雙臂端面夾緊式機械手這種機械手只是在夾緊部位上和前幾種不同，上述幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面來抓住刀具，而此種機械手則是夾緊刀柄的兩個端面，如圖2—10所示：圖2—10雙臂端面夾緊式機械手由于雙臂回轉式機械手的動作比較簡單，而且能夠同時抓取和裝卸機床主軸和刀庫上的刀具，換刀時間較短，故我們選用雙臂回轉式機械手。如果我們采用不能伸縮的機械手，由于機械手回轉時其手部回轉半徑較大，如刀庫中刀具排得較密，可能碰撞刀具，且用這種類型的機械手直接在刀庫與主軸之間換刀，只宜采用順序換刀或刀具編碼式任意選刀，不然，換刀時間將增加。故我們采用手臂可伸縮式的雙臂回轉式機械手。2.2、手爪的選擇機械手的手爪，大都采用機械鎖刀方式，有些大型加工中心，亦有采用機械加液壓鎖刀方式，以保證大而重的刀具在換刀中不被甩出。現有的手爪形式可分為以下幾種：機械鎖刀手爪——彈簧銷式手爪。使用這種形式的抓持機構，手爪不需要設置專門的傳遞裝置，因而結構簡單，使用廣泛。但在機械手有旋轉運動時，為避免刀具甩脫，手爪就必須有自鎖機構。鉗形機械手手爪。這種手爪的張合需要動力傳遞裝置，傳動較復雜，但手爪的結構可較簡單，使用也較普遍。其結構示意圖如圖2—11所示。虎鉗形指。在手爪中設有定位銷，使刀具在手爪中定位。用這種形式的夾持機構時，刀具需經特殊補充加工，不能使用標準刀具，所以使用者較少。圖2—11鉗形機械手手爪手臂；2—鎖銷；3—止退銷；4—彈簧5—支點軸；6—手爪；7—鍵；8—螺釘經對比分析，在本設計中采用第一種手爪形式。至此，本設計中的刀庫、機械手以及手爪形式都已確定。，即刀庫采用盤式刀庫，機械手采用手臂可伸縮式的雙臂回轉式機械手，手爪形式采用彈簧銷式手爪。第三章刀庫的設計本章將具體設計本設計中有關刀庫部分的具體內容，包括刀庫的容量、轉位、夾刀機構等。第一節、刀庫容量的確定刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。例如，立式加工中心的主要工藝為鉆、銑。有資料顯示，在統計了15000種工件，按成組技術分析，各種加工所必需的刀具數的結果是：4把銑刀可完成工件95%左右的銑削工藝，10把孔加工刀具可完成70%的鉆削工藝，因此，14把刀的容量就可完成70%以上的工件鉆銑工藝。如果從完成工件的全部加工所需的刀具數目統計，所得結果是80%的工件（中等尺寸，復雜程度一般）完成全部加工任務所需的刀具數在四十種一下，所以一般的中、小型立式加工中心配有14～30把刀具的刀庫就能夠滿足70%～95%的工件加工需要。根據以上分析，結合本設計的要求，在本設計方案中設定刀庫的容量為24把刀。第二節、刀庫的轉位刀庫的轉位機構由伺服電機通過消隙齒輪1、2帶動蝸桿3，通過蝸輪4使刀庫轉動，如圖3—1所示。蝸桿為右旋雙導程蝸桿，可以用軸向移動到方法來調整蝸輪副的間隙。壓蓋5內孔螺紋與套6相配合，轉動套6即可調整蝸桿的軸向位置，也就調整了蝸輪副的間隙。調整好后用螺母7鎖緊。圖3—1刀庫轉位機構1、2—齒輪；3—蝸桿；4—蝸輪；5—壓蓋；6—套；7—螺母刀庫的最大轉角為，根據所換刀具的位置決定正轉或反轉、由控制系統自動判別，以使找刀路徑最短。每次轉角大小由位置控制系統控制，進行粗定位，最后由定位銷精確定位。第三節、刀庫的夾刀機構刀庫的夾刀機構，即刀庫夾爪，既起著刀套作用，又起著手爪作用。由于刀具在刀庫中大部分時間是出于相對靜止狀態（只有在刀庫轉位時隨刀庫一起運動），所以刀庫的夾刀機構的結構都比較簡單，其夾緊力也較小，只需承受刀具本身的自重就可以了。其結構示意圖如圖3—2所示。圖3—2刀庫夾爪鎖銷；2—頂銷；3—彈簧；4—支點軸；5—手爪；6擋銷至此，本設計中刀庫部分已完成。由于刀庫的設計不是本設計的重點，所以上述各部分的設計都以論述為主。第四章、換刀機械手的設計本章是本設計的重點內容，將具體設計計算機械手的一些零部件，以及具體分析標準件的選用。第一節、機械手的各種運動的分析在加工中心換刀的過程中，由機械手完成的動作是最多的，下表是機械手的換刀動作表：表4—1機械手的換刀動作從表中可以看出，在整個換刀過程中由機械手完成的動作有：手臂的伸縮運動、手爪的開合運動、新舊刀具對換的回轉運動、機械手的上下直線運動。下面將具體介紹各個運動。1、手臂的伸縮運動手臂伸縮機構由回轉液壓缸1（見機械手驅動裝置外形圖），輸出軸47，齒輪44以及齒條39和45組成（見換刀機械手圖）。當壓力油通過支架28和貫穿花鍵軸30的通孔（見機械手驅動裝置圖）進入回轉液壓缸1時，推動輸出軸47轉動，軸上的齒輪44便帶動齒條39和44作直線運動，使兩只機械臂同時伸出，通過齒條39及44上的擋塊52壓向調整螺釘53來限制終點位置。同時由微動開關30發出信號，以進行下一個動作。當回轉液壓缸改變油路時，手臂便縮回。2、手爪的開合運動見換刀機械手圖。機械手手臂的頭部帶有固定手爪14與活動手爪18，用來夾持刀柄。活動手爪18可繞小軸15轉動，其一端由彈簧桿19作用支靠在小軸20上。當彈簧頂桿3未碰到擋塊13而自由伸出時，擋桿22在彈簧作用下，其一端的斜面與活動手爪18的端部斜面臺階相靠，從而將活動手爪18鎖死。當擋塊13左移，將彈簧頂桿3壓入時，頂桿3的一端迫使杠桿21順時針轉動，這樣，杠桿21的一端將擋桿22的斜面自活動手爪18的端部斜面滑開。因此，當活動手爪18伸向刀柄拔刀或插刀后收回時，刀柄表面可使活動手爪18壓縮彈簧而稍微張開，這樣機械爪即可將刀柄抱住或退出。與此同時，齒條44（或39）上的擋桿壓于調整螺釘而限位，同時微動行程開關動作發出下一動作的信號。由于機械爪伸向刀柄拔刀，或插刀后收回，都是當機械手處于軸向向下移動后的位置上進行的。為了使機械手的活動手爪18在這時能從自鎖狀態下松開，在機床床身立柱上設有固定桿35，在機械臂的一側有擋塊裝置。擋塊13、錐孔盤4（在端面上周向均勻分布有4個錐孔）和軸9固定相連，軸9裝于支架12內，其右端又與一端蓋10用螺紋固定。當擋塊13未與固定桿35相碰時，錐孔盤4處于與鋼球5相對位置，彈簧銷11頂著端蓋10，使錐孔盤4緊靠于支架12的端面上，此時機械臂的彈簧頂桿3自由伸出，活動手爪1處8于鎖死狀態。當機械手軸向向上運動后，固定桿35迫使擋塊13轉動，由于此時錐孔盤4端面上的錐孔與鋼球5錯開，這樣錐孔盤4即連同擋塊13、軸9、端蓋11、壓縮彈簧銷11向左移動。擋塊13即將機械臂上的彈簧頂桿3壓入，將活動手爪18自鎖緊狀態下松開。當機械爪伸出抓住刀柄后，機械手軸向向下伸出，此時擋塊13亦同時離開固定桿35，借彈簧1的作用，將擋塊13拉回原來的錐孔盤4上錐孔與鋼球5相對的原始位置，由彈簧銷11的作用，使擋塊13又移動至錐孔盤4與支架12端面壓緊的位置。這時機械臂上的彈簧頂桿3又自由伸出，將活動手爪18鎖死，保證機械手將刀具拔出后，機械手能將刀具可靠地夾緊。3、回轉運動回轉運動用來實現新舊刀具位置的交換。由機械手驅動裝置和機械手驅動裝置外形圖可見它由手臂14，回轉座59組成的。手臂14與花鍵軸58固定連接，花鍵軸與兩個花鍵套筒31相連，后者則由固定在機床立柱上回轉座59上的兩個滾動軸承支撐。齒輪41通過花鍵軸套筒安裝在花鍵軸的右端。從回轉液壓缸圖可以看到，回轉液壓缸缸體8和上端蓋15、下端蓋3、定片28間均用螺釘聯接，并將它們作為一個整體通過上端蓋固定在立柱上。回轉軸23支承在上、下端蓋上，與動片26固定聯接，其伸出端通過花鍵軸部分與中間座的齒輪聯接，向手臂傳遞運動，當液壓缸通入高壓油而使回轉軸轉動時，通過傳動齒輪20帶動齒輪41（見機械手驅動裝置圖）回轉，這樣，由花鍵軸58帶動手臂14轉動，其轉角相對180°的兩極限位置，可由螺釘34及39限定，同時由螺栓35及33壓下微動開關40發出到位信號，以進行下一個動作。4、直線運動這里的直線運動是指機械手向下和向上的拔、插刀的運動。這一運動由液壓缸（見機械手驅動裝置外形圖）驅動來實現的。液壓缸固定于機床上，活塞桿端部有聯接件與花鍵軸相連。當活塞桿因液壓缸進入高壓油而向下或向上運動時，通過聯接件即可帶動花鍵軸作直線運動，從而帶動回轉頭及機械手臂作向下或向上運動。在液壓缸兩端設有緩沖裝置，可防止活塞與液壓缸端面的撞擊。當活塞在上下兩極限位置時，都設有可調擋塊，由微動開關作用發出到位信號。這種液壓缸活塞驅動的機械手，每個動作結束之前均需設置緩沖機構，以保證機械手的工作平穩、可靠。緩沖結構可以是小孔節流，可以外接節流閥或是緩沖閥等。為了使機械手工作平穩可靠，除了要設有緩沖機構外，還要考慮盡可能減小機械手的慣量。圓柱體圍繞旋轉中心的運動慣量可由下式確定：式中——圓柱體繞其自身中心的慣量（）——圓柱體的重量（N）——旋轉半徑(m)由上式可見，慣量與物體重量成正比，與旋轉半徑的平方成正比。因此要盡可能采用密度小質量輕的材料制造有關的零件，以減小機械手的回轉半徑。第二節、設計計算本部分內容將具體介紹相關零件的設計計算過程，具體包括手爪夾緊力的計算、齒輪的設計及軸的設計等內容。下面一一進行介紹。1、手爪夾緊力的計算手爪對工件的夾緊力可按下式計算：N≥k1k2k3Gkg·f式中k1——安全系數，通常取1.2~2，我們取k1=1.8；k2——動載系數，主要考慮慣性力的影響，可按k2＝1＋a/g估算；a為機械手在搬運過程中的加速度，單位為m/s2,a＝9.8m/s2,g為重力加速度，所以這里k2=1；k3——方位系數，按《機械工程手冊》（第10卷）表56.2-3選取k3=0.9~1.1，我們取k3=1.0；G——被夾持刀具的重量，單位kg，這里取G=11kg。則我們設計的機械手手爪的夾緊力為：N≥1.8×1×1.0×11kg·f=19.8kg·f2、齒輪的設計2.1、齒輪傳動的主要特點①效率高在常用的機械傳動中，以齒輪傳動的效率為最高。如一級圓柱齒輪的效率可達99%。這對大功率傳動十分重要，因為即使效率只提高1%，也有很大的經濟效益。②結構緊湊在相同的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。③工作可靠，壽命長設計制造正確合理、使用維護良好的齒輪，工作十分可靠，壽命可長達一、二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。這對車輛及礦井內工作的機器尤為重要。④傳動比穩定傳動比穩定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應用，也就是由于這一特點。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離大的場合。2.2、設計原則所設計的齒輪傳動在具體的工作情況下，必須具有足夠的、相應的工作能力，以保證在整個工作壽命期間不致失效。目前設計一般使用的齒輪傳動時，通常按保證齒根彎曲疲勞強度及保證齒面接觸疲勞強度兩準則進行計算。設計齒輪傳動時，應使齒面具有較高的抗磨損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷的能力。因此，對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。常用的齒輪材料有鋼、鑄鐵和一些非金屬材料。2.3、設計步驟在換刀的過程中，整個機械手的轉角為180°，且只經過一級齒輪傳動就滿足我們的傳動要求，所以可以直接計算出此處的傳動比，所用公式為：φ1/φ2=Z2/（Z1+Z2）式中φ1——機械手的回轉角度φ2——回轉液壓缸動片的轉角Z1——從動輪齒數Z2——主動輪齒數由于在這里φ1=180°，φ99=280°，即：180°/280°=Z2/（Z1+Z2）解得：兩齒輪的齒數比μ=Z2/Z1=、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數選用直齒圓柱齒輪傳動。換刀機械手換刀時速度較高，我們選用6級精度（GB10095-88）。材料選擇。我們選擇小齒輪材料為40Cr（調質）,硬度為270HBS，大齒輪材料為45鋼(調質)硬度為230HBS，二者材料硬度差為40HBS。選小齒輪齒數為Z1=24,大齒輪齒數Z2=μZ1=1.8×24=43.2,取Z2=43。2.3.2、按齒面接觸強度設計由設計公式進行計算，即：1）確定公式內各計算式數值試選載荷系數K=1.2計算小齒輪傳遞的轉矩T1=95.5×105P1/n1=95.5×105×30/1460N.mm=1.962×105N.mm選取齒寬系數＝0.8確定許用接觸應力：按齒輪齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600Mpa，大齒輪的接觸疲勞強度極限=550Mpa，取安全系數=1，計算許用接觸應力得：=/=600Mpa=/=550Mpa計算（1）將以上數據代入公式中，初算中心距為：=110mm（2）計算模數m：按公式m=2a/(Z1+Z2)計算出模數，將初選的齒數代入公式計算得m=3.28，按照標準模數系列（GB1357—87）取m=3。（3）計算主要尺寸：分度圓直徑：d1=mZ1=3×24=72mm；d2=mZ2=3×43=129mm計算中心距：a=m（Z1+Z2）/2=3×（24+43）/2=100.5mm計算尺寬：b1=*a=0.8×100.5=80.4mm，取b1=b2=80mm2.3.3、按輪齒彎曲強度校核輪齒彎曲強度校核公式為確定公式中有關數值查圖得知小齒輪的彎曲疲勞強度極限=240Mpa，大齒輪的彎曲疲勞強度極限=190Mpa，取安全系數=1.3，計算許用彎曲應力得：=/=240/1.3=185Mpa=/=190/1.3=146Mpa查表得齒形系數，將有關數值代入公式中計算輪齒彎曲強度校核合格。至此，傳遞機械手換刀動力的齒輪副設計計算完成，具體為Z1=24，Z2=43，m=3。另外，機械手臂的伸出和縮回是通過齒輪齒條傳動進行的，其設計過程與此相似，由于受篇幅的限制，這里就不再敘述設計步驟。3、軸的設計軸是組成機械的一個常用的重要零件，它支持著其他轉動零件如齒輪、蝸輪等零件回轉并傳遞動力，軸、軸承和軸上安裝的零件形成一個組成體，稱為軸系。組成軸系的主要零件——軸、軸承、聯軸器等稱為軸系零件。軸的設計主要包括：軸的材料選擇、結構設計、軸的強度、剛度和振動穩定性計算等，設計軸的主要步驟如下：（1）根據機械傳動總體布局擬定軸上零件的位置；（2）軸的材料的選擇；（3）初步估計軸的直徑；（4）進行軸的強度、剛度、振動計算；（5）校核鍵、軸承、聯軸器等的強度或壽命。3.1、軸的常用材料軸的材料種類很多，設計時主要根據對軸的強度、剛度、耐磨性等要求，以及為實現這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝加以選用，力求經濟合理。軸的常用材料是35、45、50優質碳素鋼，對于受力較大，軸的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。根據工作條件要求，軸可在加工前或加工后經過整體或表面處理，以及表面強化處理（如噴丸、輥壓、氮化等），以提高其強度（尤其疲勞強度）和耐磨、耐腐蝕等性能。軸一般由軋制圓鋼或鍛件經切削加工制造。軸的直徑較小，可用圓鋼棒制造；對于重要的，大直徑或階梯直徑變化較大的軸，采用鍛坯。為節約材料和提高工藝性，直徑大的軸還可以制成空心的，并且帶有焊接的或者鍛造的凸緣。對于形狀復雜的軸，可采用鑄造。軸的結構決定于受載情況、軸上零件的布置和固定方式、軸承的類型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝及安裝、運輸等條件。軸的結構應是盡量減小應力集中，受力合理，有良好工藝性，并使軸上零件定位可靠，裝拆方便。對于要求剛度大的軸，還應在結構上考慮減小軸的變形。零件與軸的固定或聯接方式，隨零件的作用而異。一般情況下，為了保證零件在軸上具有固定的工作位置，需從軸向和周向加以固定。3.2、軸的設計過程給定軸的已知條件為：傳遞的功率P=30Kw；軸的轉速為1460n/min。依據上述已知條件具體進行軸的設計。3.2.1、選擇材料及估算軸徑選擇軸的材料為40Cr，經調質處理，材料的各機械性能如下：σb=980MPaσs=785MPaσ-1=350MPaτ-1=200Mpa軸的直徑按下式進行估算：由于所選材料為40Cr，所以取計算系數=100，代入式中得：=27.4mm我們選用花鍵軸的尺寸為：D×d×b=65㎜×56㎜×10㎜。3.2.2、軸的結構設計軸的結構如圖4—1a)所示。3.2.3、軸的受力分析軸的受力分析如圖4—1b)所示。軸傳遞的轉矩為：T1=9.55×106P/n=9.55×106×30/1460N·㎜=1.962×105N·㎜齒輪的圓周力為：Ft=2T1/d1=2×1.962×105/96N=4088N齒輪的徑向力為：Fr=Ft·tgα=4088×tg20°N=1488N圖4—13.2.4、求支反力（1）在水平面上求支反力由ΣMA=0得：RBZ·a－Fr·(a+b)=0則RBZ=Fr×(a+b)/a=1488×(280+80)/280N=1913.14N由ΣZ=0得：RAZ=Fr－RBZ=1488－1913=－425N數值為負表示方向與圖示方向相反，如圖4—1c）所示。在垂直面上求支反力由ΣMA=0得：RBy·a－Ft·(a+b)=0則RBy=Ft×(a+b)/a=4088×(280+80)/280N=5256N由ΣY=0得：RAy=Ft－RBy=4088－5256=－1168N數值為負表示方向與圖示方向相反，如圖4—1e）所示。3.2.5、作彎矩和扭矩圖齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖如圖4—1d）所示：MDZ=RAZ·(a+b)=－425×(280+80)N·㎜=－153000N·㎜M′DZ=RBZ·b=1913×80N·㎜=153000N·㎜齒輪的作用力在垂直平面的彎矩圖如圖4—1f）所示:MDy=RAy·(a+b)=－1168×(280+80)N·㎜=－420000N·㎜M′Dy=RBy·b=5258×80N·㎜=420000N·㎜齒輪作用力在D截面作出的最大合成彎矩為：Md=(MDZ2+MDy2)1/2=[(－153000)2+(－420000)2]1/2N·㎜=447000N·㎜作出扭矩圖，如圖4—1g）所示：T1=1960000N·㎜3.2.6、軸的強度校核根據軸的結構尺寸以及彎矩圖、扭矩圖，截面B處彎矩較大，且具有軸承配合引起的應力集中，截面D處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應力集中，故屬危險截面。現對D截面進行強度校核。由于該軸轉動，彎矩引起對稱循環的彎應力，轉矩引起的為脈動循環的剪應力。彎曲應力副為：將數據代入求得=447000/0.125.45Mpa≤350Mpa。所以經校核，該軸是安全的。經過上述的設計計算，本設計的主要設計部分已經完成。至此本設計已基本完成，通過對本設計內容的相關設計計算，我對大學期間學習的相關內容有了更深的理解。這更加深了我對書本知識的理解，同時也使我自己對課本知識向實踐轉變有了更深的體會。致謝彈指一揮間，大學年已經接近了尾聲。當自己懷著忐忑不安的心情完成這篇畢業論文的時候，自己也從當年一個從山里走出的懵懂孩子變成了一個成熟青年，回想自己的十幾年的求學生涯，雖然只是一個專科畢業，但也實屬不容易。首先，從小學到大學的學費和生活費就不是一個小數目，這當然要感謝我的爸爸媽媽，他們都是農民，沒有他們的勤勤懇懇和細心安排，我是無論如何也完成不了我的大學生活。畢業論文正代表著大學的終結，完成它既有一種收獲感，又有一種失落感，可無論如何它代表著我三年的努力，代表了我三年的歷程。當它終于快完工的時候，我不禁想起了很多人，很多事。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!感謝我的指導教師王素暖。在她的指導下，她告訴我如何搜集材料；她告訴我如何快捷地找到相關論文。她指導我如何利用手頭上的論文取舍嫁接整合。本論文的完成，離不開她的悉心指導和孜孜不倦地教誨。書到用時方恨少，在這篇論文的寫作過程中，我深感自己的水平還非常的欠缺。生命不息，學習不止，人生就是一個不斷學習和完善的過程，敢問路在何方？路在腳下！參考文獻[1]蔡厚道，吳暐.數控機床構造.北京：北京理工大學出版社，2007.2（2009.1重印）[2]韓鴻鸞，榮維芝.數控機床的結構與維修.北京：機械工業出版社，2004.8[3]周蘭，陳少艾.數控機床故障診斷與維修.北京：人民郵電出版社，2007.12（2008.8重印）[4]楊賀來.數控機床.北京：清華大學出版社；北京交通大學出版社，2009.1[5]林宋，田建君.現代數控機床.北京：化學工業出版社，2003.8[6]王云，潘玉安.機械設計基礎案例教程（上冊）.北京：北京航空航天大學出版社，2006.12

附錄資料：不需要的可以自行刪除數控設備使用中應注意的問題

2.1數控設備的使用環境

為提高數控設備的使用壽命，一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。精密數控設備要遠離振動大的設備，如沖床、鍛壓設備等。

2.2良好的電源保證

為了避免電源波動幅度大（大于±10%）和可能的瞬間干擾信號等影響，數控設備一般采用