4)齿条的基本尺寸，按外齿轮几何尺寸的计算公式进行计算。 4.5自动换刀装置的相关技术要求 4.5.1主轴准停装置
为了传递扭矩，在主轴的前端装有端键，当刀具刀柄装入锥孔时，刀柄上的键槽位置必须与该键对准才能装入。当机械手从刀库取刀时，为了确保刀具其后能顺利地装入主轴锥孔中，必须使主轴准确地停在刀具交换位置上。同时，由于工艺上的需要，也必须使主轴准停在固定位置上。这种使主轴端在定位键停在固定位置的技术要求称为主轴准停。
XKA5032A/C数控立式升降台铣床的自动换刀装置，在每次自动装卸刀具时，都必须要求主轴准确地停止在固定的周向位置上。因此，可在主轴上安装电气控制的主轴准停装置以实现主轴准停功能。 4.5.2换刀机械手的安装与调试
1)换刀机械手安装在主轴箱的左侧面，加工零件时，换刀机械手随主轴箱一起上下运动。
2)当初装上换刀机械手后，必须进行调试：用手动操纵主式调整换刀机械手相对于主轴的位置，使用调整心棒，有误差时可调整机械手行程、刀库位置、机械手支座、修正主轴坐标原点等。安装最大重量刀具时，要进行多次刀库到主轴位置的自动交换，使机械手换刀时做到准确无误，无撞击。 4.6自动换刀程序的编制
1)换刀动作（指令）：选刀（T33）；换刀（M06） 2)选刀和换刀通常分开进行。
3)为提高机床利用率，选刀动作与机床加工动作重合。
4)换刀指令M06必须在用新刀具进行切削加工的程序段之前，而下一个选刀指令T常紧跟在这次换刀指令之后。
5)换刀点：多数加工中心规定在机床Z轴零点（Z0），要求在换刀前用准备功能指令（G28）使主轴自动返回Z0点。
6)换刀过程:接到T33指令后立即自动选刀，并使选中的刀具处于换刀位置，接到M06指令后机械手动作，一方面将主轴上的刀具取下送回刀库，另一方面又将换刀位置的刀具取出装到主轴上，实现换刀。
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7)换刀程序编制方法
a)主轴返回参考点和刀库选刀同时进行，选好刀具后进行换刀。 ?
N02 G28 Z0 T02 Z轴回零，选T02号刀； N03 M06 换上T02号刀 ?
缺点：选刀时间大于回零时间时，需要占机选刀。 b)在Z轴回零换刀前就选好刀 ?
N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直线插补，选T02号刀 N11 G28 Z0 M06 Z轴回零，换T02号刀 ?
N20 G01 Z_ F_ T03 直线插补，选T03号刀 N30 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 顺圆弧插补
c)有的加工中心（TH5632）换刀程序与上略不同 ?
N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直线插补，选T02号刀 ?
N30 G28 Z0 T03 M06 Z轴回零，换T02号刀，选T03号刀 N40 G00 Z1
N50 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 圆弧插补 ?
注：对卧式加工中心，上面程序的G28 Z0应为G28 Y0 。
5.自动换刀装置的控制原理
5.1自动换刀装置的液压系统原理图
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液压系统由液压油箱、管路、控制阀等组成。控制阀采用分散布局、就近安装原则，分别装在刀库和立柱上。电磁阀上贴有磁号码（如YV1、YV2、YV3），便于用户进行检测与维修。 5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程
在自动换刀装置的整个换刀过程中，换刀动作的控制由刀库控制部分、换刀机械手控制部分以及主轴相控制部分三部分组成，它们组成是一个互相联系的系统，以下根据该自动换刀装置的液压系统
原理图对其控制程作一下简要说明。 1)刀库控制部分
采用该自动换刀装置的一个优点就是，在加工工件的同时，下一个工序所需用到的刀具可随刀库转到位置等候，这样可以减少整个换刀时间，提高生产效率。刀库自动换刀时，由一个3位4通电磁阀YV1控制，当YV1在右位接通时，换刀松开，而当YV1在左位接通时，则实现换刀锁紧动作。
2)机械手控制部份
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机械手自动换刀时，在换上新刀前，首先进行的
是拔刀动作，然是180°的回转动作，接着是插刀
动作，最后是机械手的手爪退出换刀位置完成整个换刀过程，机械手拔刀、插刀动作是由一个3位4通电磁阀YV5控制，当YV5在右位接通时，进行插刀动作，而当YV5在左位接通时，则实现拔刀动作；机械手的180°回转是由一个回转液压缸来完成，它由一个3位4通的电磁阀YV7来控制；机械手的换刀锁紧与换刀松开也是由一个3位4通的是电磁阀YV6控制，当YV6在右位接通时，实现换刀松开动作，而当YV6在左位接通时，则实现换刀锁紧动作。
3)主轴箱控制部分
主轴准停后，主轴箱内的刀具自动卡紧装置实现松开与锁刀功能，基其松刀、锁刀动作也是由一个3位4通电磁阀YV4控制，当Yv4在右位接通时，实现松刀动作，而当Yv4在左侠接通时，则实现锁刀动作。
6.典型零件的设计
6.1联轴器
在刀库的整个传动系统中，有两个场合用到了联轴器，一是直流伺服电动机轴与谐波传动减速器高速轴联接处，二是谐波传动减速器低速轴与蜗杆轴联接处，以下根据刀库传动系统的工作要求来选择联轴器的类型。
电动机与减速器速轴联接用的联轴器，由于电机轴的转高（300r/min），为减小启动载荷，缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和具有弹性的联轴器，此处选用弹性柱销联轴器，减速器低速轴与蜗杆轴联接用的联轴器，由于减速后轴的转速较低（30r/min），不必要求具有较小的转动惯量，但由于两联接轴要求同轴度较高、工作平稳且无冲击载荷 ，故可考虑采胜结构简单、制造容易、尺寸较小的筒联轴器。 6.1.1联轴器的选用
由上述可知,本设计的刀库容量仅为6把刀具，驱动转矩不大于T0=8N2m。由于本刀库的驱动转矩小，且所需转速
小，所以决定采用较普通的套筒联轴器。查参考资料12表16-4,选用d=16mm,Ⅱ型套筒联轴器，如图6-1所示。其主要参数为Mp=28N2m。 6.1.2联轴器的校核
校核公式为 Mc?KM?MP 1-10 其中M——联轴器的公称转矩（N2m） MP——联轴器的施用转矩（N2m）
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K——工作情况因数，查参考资料12表于是
16-4,得K=1.5
Mc?KM?1.5?8?12N?m?MP?28N?m，所以所选的联轴器合适。
6.2选择离合器的类型
在刀库的驱动系统中，刀库的停转由离合器来实现。因为由蜗轮带动的主动轴转速较低（5r/min），且离合器要传递的转矩不大，故可考虑采用牙嵌式离合器，牙嵌式离合器靠啮合的牙嵌面来传递扭转，结构简单、外形尺寸小，两个半离合器之间没有相对的滑动，传动比固定不变。在装配时，为了减少操纵零件的磨损，应把滑动的半个离合器放在从动轴上。 6.3蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求
蜗杆材料为45钢，加工成蜗杆轴，蜗轮材料为ZCUSN10Pb1，由于其几何尺寸不大，故可铸造成整体式。在库传动系统设计中，由于计算所得的蜗杆分度圆的圆周速度较小，故蜗杆位置应在蜗轮下面 6.4托架的设计
本设计所需托架有电机、刀库及机械手的安装托架。托架的设计应根据电机、刀库及机械手的尺寸重量大小和安装部位的形状尺寸等等。而刀库托架用于支承刀库，应根据刀库的外形尺寸和刀库满刀时的最大重量对其进行设计，刀库托架安装在主轴箱左侧的立柱两侧。由于本设计的篇幅所限，具体的设计就给予省略。
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