为了更好地简化数控电脑锣机床主轴结构，尽可能地减小换刀机构对机床主轴结构优化设计带来的影响，采用弹簧夹头这一理想的刀具夹持元件，在机床主轴的设计上除了轴端制作出与弹簧夹头联结的专用结构外，机床主轴结构完全可以根据其优化要求来确定，东莞电脑锣加工|东莞机械零件加工|深圳电脑锣加工|东莞治具设计加工从而可最大限度地提高机床主轴的工作性能。本研究以它巧妙的构思，对换刀机械手、刀具交换装置、刀库结构形式以及驱动机构进行了新的设计，改变了传统的结构模式。在本项研究中要解决的主要问题有：

　　1.研究适用于机床主轴结构并能满足自动换刀要求的高性能弹簧夹头结构模式

　　弹簧夹头的结构及其制造工艺的优化程度直接影响着它的使用性能。用于自动换刀的弹簧夹头必须具备夹紧力大，能够自锁和工作可靠的特点，而且还必须具有足够的夹持刚度，同时便于刀具的轴向精确定位。

　　2.研究确定弹簧夹头与机床主轴头部可靠联结的结构方案

　　弹簧夹头与主轴采用轴头联结，这种联结方式完全不影响机床主轴自身的优化设计。弹簧夹头对定尺寸柄刀具或定尺寸柄辅具的夹紧放松动作采用主轴轴端外驱动工作方式。因此要研究满足以上要求的主轴轴端结构形式。

　　3.换刀机械手与驱动装置的研究

　　换刀机械手的主要任务是，完全模拟手的换刀动作，给机床主轴与弹簧夹头提供相对转动实现夹紧、放松刀具的动作。机械手应具备足够的转矩，该转矩还必须恒定(可调)。同时还应使机械手具备结构紧凑、占据空间小的特点，以适应不同类型机床的换刀空间。换刀机械手完全采用电磁机械传动，东莞电脑锣加工|东莞机械零件加工|深圳电脑锣加工|东莞治具设计加工以求最大限度地降低自动换刀系统的成本造价。

　　4.刀库结构及刀库驱动方式的研究

　　要在总结现有数控电脑锣机床刀库类型、刀架结构、刀库驱动方式的基础上，研制出夹持圆柱形定尺寸柄刀具或辅具的刀库形式、刀架结构和刀具交换装置。同时包括刀库的驱动、定位机构、刀具编码方式的研究。

　　5.智能型控制系统的研究

　　自动换刀系统采用单片机或PLC控制，它通过几条与主控机的联络信号线以及系统内设置的自诊断、自适应功能实现对换刀系统的全自动控制管理。

　　本研究已取得了阶段性成果，并获得了国家专利。该项研究包括：采用高性能弹簧夹头夹持刀具，东莞电脑锣加工|东莞机械零件加工|深圳电脑锣加工|东莞治具设计加工使用外驱动机械手完成刀具的夹紧、放松，系统配置扩展型链式刀库和刀具交换装置，整机采用电磁机械传动、PLC控制，换刀系统具有夹紧力大、夹紧力恒定(可调)、自动复位以及各种自检保护功能，同时具有占据空间小的特点。研究的最终目标是，期望能够形成一种结构紧凑、工作稳定可靠、造价低廉、可供不同类型数控电脑锣机床选型配套的智能型高性能自动换刀系统系列产品。