1、文献综述： 自动刀架系统设计 1 题目的背景和意义 从 20 世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的 变化。 数控加工的加工柔性好， 加工精度高， 生产率高， 能减轻操作者劳动强度、 改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床的的发 展数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构 较复杂、精度要求较高的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件。而刀架是数控 机床的主要附件之一，它的性能直接影响着数控机床的精度和效率，所以随着数 控机床的发展必然会提高其对刀架的要求，不言而喻，研究自动刀架系统是非常 有意义的。1,2,3 进入 21
2、世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。 机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机， 也 遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力， 加速推进数控机床的发 展是解决机床制造业持续发展的一个关键。 所以应加快自动刀架系统的研究以促 进数控机床的发展满足适应生产加工的需要。1,4,5 2 国内外研究现状 自动刀架应用了自动控制、微电子、精密测量等方面的最新成就，是典型的 机电一体化产品。它的发展和运用，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理 方式，为普通机床演变为数控机床创造了条件，使世界制造业的格局发生了巨大 的变化。数控水平的高低已经成为衡量
3、一个国家制造业水平高低的标志。随着数 控机床的发展，以前的刀架，能装的刀具太少，定位精度不高，效率低，精度差， 已不能满足要求，于是便出现了许多精度更高、刀架更大、自动化程度更高的刀 架。6,7 自动换刀装置是数控机床上最普遍的一种辅助装置， 它可以使数控机车在工 件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工 过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。 随着我国生产力水平的日益提高，国内企业要发展就必须更新大量的设备， 很多企业都加大了数控设备的投入，但由于财力等客观因素，大多数企业生产设 备仍以普通机床为主，不少企业为了提高效率，在普通机
4、床上加装了数显装置， 提高了机床的精度，改善了设备状况，但忽略了一个很重要的部件就是刀架，要 想真正提高工作效率，刀架是必须要考虑的附件之一。目前国内数控刀架以电动 为主，分为立式和卧式两种。立式刀架有四、六工位两种形式，主要用于简易数 控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于 全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。 虽然数控刀架发 展较快，但就我国现状而言，中、低档数控刀架的需求量较大，而且就目前我国 的技术来说是易于实现的。为了进一步提高自动刀架的效率和精度，国际上已经 有许多自动刀架系统配有检测和反馈装置， 从而使系统成为闭环系统以满足其要 求，而我国现在的自动刀架大多是开环系统，所以其精度和效率不是很高。7 3 存在的问题和发展趋势 机床工具行业的发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，依赖于机 床的数控化和产品快速的升级换代， 依赖于制造业从刚性自动化向柔性自动化方 向转变这一社会需求，由于我国机床附件厂资金紧张，造成技术创新和技术改造 的力度不大，使附件水平的发展严重
