数控加工中心自动换刀装置的设计.doc

摘要:本论文介绍的是数控加工中心自动换刀系统的设计。自动换刀系统是数控加工中心的重要组成部分，是区别其他数控机床的典型装置。它解决工件一次装夹后多工序连续加工中，工序与工序之间的刀具自动存储、选择、搬运和交换任务。刀库式自动换刀装置是由刀库和刀具交换装置组成，交换装置可分为机械手换刀和无机械手换刀。机械手换刀是多工序数控加工机床应用最广的换刀方案。首先将刀具装入刀盘，经过尺寸调整装入刀库中。在换刀时，由机械手从刀库和主轴上取出刀具然后交换位置，将新刀具和旧刀具分别放入主轴和刀库中。该刀库采用盘形结构，安装在机床的侧边，并轴向放置。机械手采用回转式双臂机械手。

本文首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势，然后进一步介绍本加工中心自动换刀系统总体结构和各部件方案的选择，在此基础上进行自动换刀的机械结构的设计计算，主要包括刀库总体机构设计，刀库转动定位机构设计,机械手部分设计。

关键词 数控系统；加工中心；自动换刀；机械手

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1加工中心概论-1

1.1.1加工中心简介-1

1.1.2加工中心的特点-1

1.1.3加工中心功能部件-3

1.2国内外的研究现状和发展趋势-6

1.2.1当前世界NC机床的研究现状-6

1.2.2我国数控机床产业的发展情况-7

1.2.3加工中心的发展动向-9

1.3本论文研究的目的和意义-9

2总体方案的设计-10

2.1运动方案的确定-10

2.2自动换刀的结构设计-11

2.3自动换刀转动定位机构的设计-11

2.4粗定机床主要技术参数-12

2.5确定其自动换刀装置的形式-13

3刀库的设计-15

3.1确定刀库容量-15

3.2刀库的结构设计-15

3.3初选电动机-16

3.4刀盘部分的设计-17

3.5轴的设计-17

3.6电机的校核-19

3.7滚动轴承的选择计算-21

3.7.1滚动轴承的类型选择:-21

3.7.2滚动轴承的计算-21

3.8键的选用与计算-22

4刀具交换装置的设计-23

4.1刀具交换装置结构设计-23

4.2换刀机械手的工作原理-24

4.4机械手手部部件的设计-26

4.4.1弹簧的选取-26

4.4.2活动销的选取与验证-27

4.4.3其它尺寸的确定-27

4.4.4轴与机械手配合部分的直径的确定-27

4.4.5机械手回转轴上的齿轮齿条设计-28

4.5刀具交换装置的其他部件-28

4.5.1主轴准停装置-28

4.5.2换刀机械手的安装与调试-29

4.6刀具交换装置的工作过程-29

4.6.1液压系统原理图-29

4.6.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程-29

总结-31

致 谢-32

参考文献-33