1. 研究目的与意义
一、选题背景和意义：
背景：加工中心的发展已有50年历史，自从1952年世界上出现第一台上数控机床后，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。
它用易于修改的数控加工程序进行控制，因而比大批量生产中使用组合机床生产线的凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性，容易适应加工关键品种的变化，进行多品种加工。
2. 课题关键问题和重难点
二、课题关键问题及难点：
1.机械手手部结构的选择，必须满足以下条件：
（1）手指应该有足够的夹紧力，手指应用在一定的开闭范围 （2）大小不仅与工件的尺寸有关，而且须想到手部接近刀具的运动路线以及方位的影响 （3）应能保证工件在手指内准确定位 （4）结构尽量紧凑、重量轻
3. 国内外研究现状（文献综述）
三、文献综述（或调研报告）：1958年，美国卡尼，特雷克（Kearneyamp;Trecker）公司首次把铣、钻、镗等多种工序集中于一台数控机床上，通过换刀方式实现连续加工，成为世界上第一台加工中心。该产品出现后，销路惊人，引起了日、德、美、英、法、意等先进工业国家的高度重视，竞相开发生产，不断扩大和完善机床的功能，成为数控机床中发展最快、需求量最大的商品之一。如今，世界上出现了立式、卧式、龙门式、落地式等各种加工中心，据不完全统计，大约有1000多个品种规格。 未来加工中心的发展动向是高速化、进一步提高精度和愈发完善的机能。加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，我国的加工中心从70年代开始，已有很大发展，但技术、品种和数量上都还远不能适应我国经济、技术发展的需要。随着我国工业的不断发展，推动了模具制造业、机械加工业的巨大发展，使得数控机床的使用越来越普遍，而加工中心更是以其高自动化程度得到广泛应用。然而，目前市场上生产和销售的都是以大、中型的加工中心为主，小型加工中心几乎是空白，而机械加工业、小型模具的制造、工科院校、技工学校等对小型加工中心存在着大量的需求。为加速我国加工中心的发展，需进一步加强对加工中心的研究、设计、制造和应用。 在加工中心中，刀库和机械手组成自动换刀装置（Automatic Tool Changer,简称ATC），而自动换刀装置的好坏，将直接影响加工中心的好坏，从目前情况看，加工中心的主机部分基本定型，变化不大，但自动换刀装置种类繁多，五花八门，是最难搞好的部分。它是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置，以求在激烈的竞争中取得好效益，正因为自动换刀装置是加工中心的核心内容，各厂家都在保密，极少公开有关资料，尤其机械手这部分更是如此。
工业发达国家对于自动换刀装置的研究，起始于上世纪70 年代并获得迅速发展。1983 年，国际标准化组织制定了数控刀具锥柄的国际标准，自动换刀装置形成了统一的结构模式。目前德国、奥地利、日本、韩国、意大利等国家，都将自动换刀装置成功应用到了高端加工中心上。例如德国CHIRON 公司生产的FZ08S 和FZ08W 加工中心，采用机械手换刀，刀库布置在主轴的周围并可随主轴一起移动，且每把刀具配有一套换刀机械手，其刀对刀换刀时间仅需0.5 s，切削对切削换刀时间仅为1.5 s。德国Burkardt 和WeberGmbH 公司生产的MC325、MC325- TWN 加工中心，采用可换位的转塔刀库，换刀时间等于换位与进给时间，并带有可交换托盘和回转刀具交换系统，其切削对切削换刀时间为2s。
4. 研究方案
四、方案（设计方案、或研究方案、研制方案）论证：
1.机械手的设计
通过调节活动销的位置，就可以调节夹紧力的大小，只要活动销的强度在一定的范围内就可以了。当手臂处于换刀位置的75度时，锁紧销被档块压下，活动销就可以活动了，使得机械手可以抓住（或放开）主轴或刀套中的刀具，刀具被弹簧的活动销顶靠在固定爪中，锁紧销被弹簧弹起，使活动销被锁紧，不能后退，这就保证了在机械手运动的过程中，手爪中的刀具不会被甩出。具体的力的计算，销、弹簧的选择将在以后的工作中完成。
5. 工作计划
五、进度安排：
2023.1.2～2023.1.15完成译文翻译﹐查阅文献﹐完成开题报告并上传毕设网
2023.1.16～2023.2.3指导老师审核译文和开题报告﹐根据指导老师意见完成修改
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