Qq2604130359 本 科 毕 业 设 计 题目 4轴加工中心机械手自动换刀装置的设计 系 别 工程技术系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 指导教师 李敬 职 称 教授 2015 年 4 月 3 日 摘 要 机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具，它担负着把刀库上的刀具送到主 轴上，再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。设计思路是用机械手的动作来实 现对加工中心的换刀，机械手的转动有回转液压缸运来实现，其动力则由驱动系统实 现。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。这 种机械手的拔刀、插刀动作，大都由油缸动

在PROE和ANSYS Workbench的平台上建立VL855加工中心立柱结构的参数化模型,进行Static Structural和Modal分析;通过灵敏度分析选定立柱的壁厚、导轨面凸台厚度、筋板厚度、螺栓槽间距为优化的设计变量,立柱的质量、最大变形、第一阶段振型作为目标变量,进行多目标优化。结果表明:优化后,立柱质量减少5.2%,立柱在同样载荷情况下变形量与优化前变形量相近,其低阶模态有所提高,满足工作状态动态要求。