一选题背景和意义1.1选题背景自动换刀装置(Automatic Tool Changer)主要应用于大型及中型数控加工中心，能够实现连续换刀的功能。工件只需要一次定位，可完成多个表面的加工，提高了整体的加工精度。目前，已成为提高数控机床效率、精度的决定性因素之一。链式刀库是自动换刀装置的一种类型，可以使得机床和整个生产线的生产能力得到改善，减少加工过程中的辅助时间，达到机床理想的效率和经济性。因此，链式刀库的优化设计，有利于提高加工中心的各项机械性能，有利于增强机械制造生产力。69499

高性能、高精度、高速度和高可靠性是当前数控机床的研究理想化目标，随着数控加工中心的不断发展，对ATC的经济性和可靠性的要求也越来越高。我国的机床发展较晚，与发达国家还有一段距离，提升国产功能部件的产品性能迫在眉睫。因此，应该走装备制造业、自行研发数控机床各组成部件的道路，通过不断探索和研究，多学科、多领域的学习，改善和提高数控系统的各项性能。为了提高数控加工中心的自主化研发能力，应该从基本课题入手，可通过校企合作，理论与实践相结合，不断改进功能部件的精度和可靠性，对国家制造业的发展作出贡献。

目录

一选题背景和意义-1

1.1选题背景--1

1.2课题研究的意义--1

二 文献综述2

2.1刀库简介--2

2.2刀库的分类--2

三 国内外数控加工技术的发展情况-7

3.1国外的发展情况--7

3.2我国的发展情况--7

四 拟解决的关键问题及难点-8

4.1拟解决的关键问题--8

4.2本次设计的难点--8

五 课题研究的内容及可行性分析8

5.1课题研究的内容--8

5.2方案初步拟定--9

5.3方案的比较与确定13

六 进度安排--13

七 参考文献--14 1.2课题研究的意义

一个零件往往需要进行多工序的加工，而单功能的数控机床，只能完成单工序的加工，如车、钻、铣等。因此，在制造一个零件的过程中，大量的时间用于更换刀具、装卸零件、测量和搬运零件等非加工时间上，切削时间仅仅占整个工时中的较小比例。为了缩短非切削时间，提高工作效率，我们便设计了带有自动换刀系统的加工中心。

加工中心（Machining Center，MC）是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的自动换刀数控机床，它是综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通信诊断、刀具和编程技术的高科技产品。由于加工中心能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和调整时间，减少工件周转、搬运存放时间，使机床的切削利用率高于通用机床3倍～4倍，所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。

二 文献综述

2.1刀库简介

2.2刀库的分类

三 国内外数控加工技术的发展情况

3.1国外的发展情况

美国在1958年成功研制出第一台加工中心，它是在数控铣床的基础上增加了 换刀系统。对于加工中心的研宄至今已有半个多世纪，现在国外的加工中心主要 以多轴联动、智能化、高精度、高速为发展方向。

目前国外的加工中心主轴转速已经能够达到几万转每分钟，进给速度达到上 百米每分钟，定位精度已达到纳米级，这些一般是通过智能补偿、前馈方式等控制 方式，加上使用高速电主轴、直线电机、分辨率高的检测元件等机床部件实现的。 其高精度高速度的加工中心有瑞士米克郎MIKRON生产的超高速加工中心 XSM400，其主轴转速为60000rpm，进给速度达到80m/min，加速度为2.5g。