?捷弘淺析高速加工中心換刀過程的設(shè)計(jì)

時(shí)間:2017年11月02日來源:廣東捷弘數(shù)控智能科技有限公司

捷弘淺析高速加工中心換刀過程的設(shè)計(jì)

高速加工中心高剛性主軸可搭配大扭矩裝置生產(chǎn)效率提高30%以上。該機(jī)床具有整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)，機(jī)床結(jié)構(gòu)經(jīng)過有限元分析優(yōu)化，剛性更強(qiáng)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。三軸均配備精密防護(hù)罩，能夠更好的保護(hù)機(jī)床的精密滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，同時(shí)加工廢了能夠更好的排出機(jī)床。

為了滿足在保證高速加工中心初始動(dòng)靜態(tài)剛度的條件下達(dá)到整機(jī)輕量化的要求,提出基于質(zhì)量和第一階固有頻率為目標(biāo)函數(shù)的整機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。將有限元分析和模態(tài)試驗(yàn)相結(jié)合,測試和分析整機(jī)動(dòng)態(tài)特性,確保有限元模型精度。通過中心復(fù)合設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法選取合適的結(jié)構(gòu)有限元分析樣本點(diǎn),在ANSYS仿真軟件中對樣本點(diǎn)處的整機(jī)動(dòng)靜態(tài)特性進(jìn)行計(jì)算和分析,根據(jù)獲取的響應(yīng)值建立反映結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入與響應(yīng)輸出關(guān)系的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型。

利用轉(zhuǎn)移哈默斯利抽樣技術(shù),抽取均勻分布于設(shè)計(jì)空間中的樣本點(diǎn),并對其進(jìn)行權(quán)衡排序,獲得較優(yōu)的初始種群。運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法對加工中心整機(jī)質(zhì)量和第一階固有頻率進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,得到Pareto優(yōu)化解集,在保證加工中心整機(jī)動(dòng)靜態(tài)性能不降的前提下,質(zhì)量減輕6.58%。結(jié)果表明,該方法具有較高的精度和較強(qiáng)的工程實(shí)用性。本段是轉(zhuǎn)自《基于響應(yīng)面法的高速加工中心動(dòng)靜態(tài)多目標(biāo)優(yōu)化》的摘要，這些在其中有詳細(xì)介紹。

現(xiàn)在高速加工中心常用的就是斗笠刀庫或鏈?zhǔn)降稁?，有機(jī)械手在換刀時(shí)，刀庫選裝選取換取的刀具，然后機(jī)械手同時(shí)抓住刀庫中的新刀和主軸上被換刀具，然手機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180度對調(diào)兩把刀具完成換刀、裝刀過程。無機(jī)械手在換刀時(shí)，刀庫需要先旋轉(zhuǎn)至空刀套將主軸上的刀具放回刀庫，然后在旋轉(zhuǎn)刀庫至要換的刀具位置后裝刀到主軸上。所以有機(jī)械手的換刀方式明顯效率要高很多。

高速加工中心的自動(dòng)換刀裝置，通常是由刀庫和機(jī)械手組成，它是加工中心的象征，又是加工中心成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此各加工中心制造廠家都在下大力研制動(dòng)作迅速、可靠性高的自動(dòng)換刀裝置，以求在激烈的競爭中取得好效益，自動(dòng)換刀裝置是加工中心的核心內(nèi)容，各廠家都在保密，極少公開有關(guān)資料，尤其機(jī)械手部分更是如此。

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