赵向杰，房栓娃

（西安航空职业技术学院 航空制造工程中心，西安 710089）

在现代制造加工业中加工中心的作用越来越显著，其中，自动换刀装置的换刀速度以及稳定性又是影响生产效率的重要因素。目前市场上主流的自动换刀系统一般由存储刀具的刀库、及执行换刀动作的机械手、驱动刀库和机械手运动的驱动装置组成。

自动换刀机械手作为自动换刀装置的核心部件，是实现换刀过程快速、稳定的根本保证。其作用是实现在换刀过程中刀具的交换及插拔，应具有响应速度快、运行平稳、工作可靠等特点。在实际加工过程中，锁紧机构的磨损，应力集中问题，定位误差，转动惯量较大等问题导致了较高的故障率，比如抓刀不稳、机械手动作不到位、掉刀等故障。针对以上问题，国内外众多专家学者进行了大量的研究工作。李剑玲等运用优化设计的方法设计了一种适用于立卧两用换刀场合的机械手卡爪机构[1]。陈爱虎与罗生梅通过系统的建模，静力分析和模态分析，得到整个装配体的位移和应力以及它的固有频率、振型，然后将优化前和优化后的机械手进行对比，最终达到了有效减小数控机械手误差的目的[2]。牛军燕等通过ANSYS对机械手手爪进行建模和分析。得出了机械手手爪的应力应变图和手爪的薄弱环节，最终设计出了综合性能良好的机械手手爪[3]。张祺等通过控制PLC 编程改进控制系统，一定程度上达到了换刀快速稳定的目的[4]。……