捷弘浅析高速加工中心换刀过程的设计

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时间:2017年11月02日来源:广东捷弘数控智能科技有限公司

捷弘浅析高速加工中心换刀过程的设计

高速加工中心高刚性主轴可搭配大扭矩装置生产效率提高30%以上。该机床具有整体结构强，机床结构经过有限元分析优化，刚性更强，结构更稳定。三轴均配备精密防护罩，能够更好的保护机床的精密滚珠丝杠和直线导轨，同时加工废了能够更好的排出机床。

为了满🐻足在保证高速加工中心初始动静态刚度的条件下达到整机轻量化的要求,提出基于质量和第一阶固有频率为目标函数的整机多目标优化设计方法。将有限元分析和模态试验相结合,测试和分析整机动态特性,确保有限元模型精度。通过中心复合设计的试验方法选取合适的结构有限元分析样本点,在ANSYS仿真软件中对样本点处的整机动静态特性进行计算和分析,根据获取的响应值建立反映结构设计输入与响应输出关系的二次多项式响应面模型。

利用转移哈默斯利抽样技术,抽取均匀分布于设计空间中的样本点,并对其进行权衡排序,获得较优的初始种群。运用多目标遗传算法对加工中心整机质量和第一阶固有频率进行多目标优化,得到Pareto优化解集,在保证加工中心整机动静态性能不降的前提下,质量减轻6.58%。结果表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。本段是转自《基于响应面法的高速加工中心动静态多目标优化》的摘要，这些在其中有详细介绍。

现在高速加工中心常用的就是斗笠刀库或链式刀库，有机械手在换刀时，刀库选装选取换取的刀具，然后机械手同时抓住刀库中的新刀和主轴上被换刀具，然手机械手旋转180度对调两把刀具完成换刀、装刀过程。无机械手在换刀时，刀库需要先旋转至空刀套将主轴上的刀具放回刀库，然后在旋转刀库至要换的刀具位置后装刀到主轴上。所以有机械手的换刀方式明显效率要高很多。

高速加工中心的自动换刀装置，通常是由刀库和机械手组成，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，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，尤其机械手部分更是如此。

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