加工中心刀具库及其控制系统.doc

摘要:刀库主要是能提供储刀位置，并能依程式的控制，正确选择刀具并加以定位，以进行刀具交换，近年来刀库的发展已超越作为工具机配件的角色，在本论文中将对XHAD765卧式加工中心的链式刀库进行学习和研究。

XHAD765卧式加工中心刀库的组成包括：电动机、制动器、减速机、槽轮、链轮、链条等。作为动力源的电动机选择了经济实惠的电机，其应用普遍，质量中等，方便与其他工件装配；减速器选择的是三级圆柱齿轮减速器，结构紧凑，传动比大，均载效果好其轴和齿轮均进行了强度校核；制动器是利用摩擦力矩，使机件的动能转化为热能，是机件迅速制动，其构造简单，尺寸小；槽轮的设计经过详细的分析选择了适当的槽数以实现平稳传动；链轮主动轮采用的是三片组合机构，从动轮为光轮；刀库的换刀控制运用的是PLC电气控制技术。同时论文试图通过最新技术改进刀库结构，使其顺应刀库发展潮流，防止其在社会迅速发展中被淘汰。

关键字：加工中心；刀具库；PLC控制；XHAD765

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 刀库的定义及其发展-1

1.2 刀库工作原理图-3

1.3 本课题研究内容-4

2 HP型链条及链式刀库机械传动系统设计-5

2.1 设计HP型链条及链式刀库传动系统需考虑的问题-5

2.1.1 链式刀库系统工况-5

2.1.2 多边形效应对传动系统工作性能的影响-5

2.1.3 链条工作过程中承受的最大张力-6

2.2 HP型链条及链式刀库机械传动系统设计-7

2.2.1 HP型刀库专用链条-7

2.2.2 链轮的设计-8

2.2.3 链条的系统布置-10

2.2.4 支承-10

3 外槽轮结构设计分析-12

3.1 前言-12

3.2 组成及原理-12

3.3 运动特性-13

3.4 性能分析-14

3.4.1 动力性能受槽数z的影响-14

3.4.2 动力性能受变化的曲柄长度λ的影响-16

3.5 结论-17

3.5.1 对槽轮机构的改进-17

3.5.2 槽轮相关参数计算-18

4 电动机的选择-20

4.1 计算刀库的总重量-20

4.2 电动机的选择-21

4.2.1 电动机功率计算-21

4.2.2 电动机的尺寸-22

4.2.3 制动器的设计-23

5 减速箱的设计和计算-24

5.1 确定减速器的总传动比-24

5.1.1 确定总传动比-24

5.1.2 减速器传动比的分配及计算-24

5.2 减速箱动力参数的计算-25

5.2.1 各轴的转速-25

5.2.2 各轴的输入转矩-25

5.2.3 各轴的输入功率-25

5.3 减速箱内齿轮的设计-26

5.3.1 第一级圆柱齿轮的设计-26

5.3.2 第二级圆柱齿轮的设计-28

5.3.3 第三级圆柱齿轮的设计-29

5.4 轴的计算与校核-31

5.4.1 轴Ⅰ的计算设计-31

5.4.2 轴Ⅱ的计算设计-32

5.4.3 轴Ⅲ的计算设计-36

5.4.4 轴Ⅳ的计算设计-39

5.5 轴承的选用与计算-42

5.5.1 轴Ⅰ与轴Ⅱ上轴承的选用-42

5.5.2 轴Ⅲ上轴承的选用与计算-43

5.5.3 轴Ⅳ上轴承的选用与计算-44

6 PLC控制系统设计-46

6.1 PLC控制系统的设计原则-46

6.2 PLC控制系统的设计内容-46

6.2.1 PLC设计方案分析-46

6.2.2 PLC控制流程图-48

6.2.3 PLC梯形图及语句表-49

6.2.4 PLC程序调试-53

结论-54

致谢-55

参考文献-56