1 前言1.1 选题背景及意义1.1.1 国内外讨论现状铝塑复合型材是由铝合金型材与塑料型材通过特别的设备复合而成。铝塑型材具有质量轻、易加工、强度好、外观艳丽、耐老化性、耐腐蚀性、耐低温性等特性，是其他材料不可比拟的[1]。铝塑门窗以其独有的节能优势和良好性能，受到世界各国的普遍重视。目前奥地利、德国的塑窗普及率在 50%以上，英法在 30%左右。我国自 20 世纪 80 年代引进塑钢门窗以来，经过消化吸收，生产技术逐渐成熟，为其进展提供了物质条件，国家建设部也将塑钢门窗指定为绿色节能产品[2,3]。我国塑钢门窗型材生产线虽然很多，但塑钢门窗的加工组装设备多为手动、单机或半自动机械，其生产效率和质量稳定性不高，在一定程度上制约了塑料门窗的进展。通过对铝塑型材的讨论，对进一步提高我国铝塑型材加工技术的水平，充分发挥设备的能力，开发新产品，提高产品质量和生产效率，节能降耗，降低成本，提高企业的经济效益和社会效益都将起到积极作用。工业发达国家对于自动换刀装置的讨论，起始于上世纪 70 年代并获得迅速进展。1983 年，国际标准化组织制定了数控刀具锥柄国际标准，自动换刀装置形成了统一的结构模式。目前奥地利、德国、韩国、日本、意大利等国家，都将自动换刀装置成功应用到了高端加工中心。例如德国 CHIRON 公司生产的 FZ08W 和 FZ08S 加工中心，采纳机械手换刀，刀库布置在主轴的周围并可随主轴一起移动，且每把刀具配有一套换刀机械手，其刀对刀换刀时间只需 0.5 s，切削对切削换刀时间仅为 1.5 s[4]。我国相比工业发达国家，对加工中心的讨论起步较晚，因此对自动换刀装置的讨论也相对落后。从上世纪 80 年代起，北京机床讨论所、大连组合机床讨论所、沈阳机床集团、大连机床集团、济南第一机床厂等，先后对自动换刀装置开展了讨论与开发。目前，国内外采纳的数控机床刀库主要分为[5-7]：转塔式、圆盘式、链式刀库等形式，采纳的执行刀库和主轴之间换刀动作的机械手，主要分为以下几种类型：单臂机械手、双臂机械手、带送刀臂、摆刀站和换刀臂的机械手。1.1.2 选题的目的及意义带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着愈来愈重要的作用，它能缩短产品的制造周期，提高产品的加工精度，适合柔性加工。换刀装置主要作用在于减少加工过程中的非切削时间，提高生产率，降低生产成本。换刀过程较为复杂，动作多，动作间的协调关系多，因而自动换刀系统性能直接影响加工效率...
