无换刀机械手刀库结构设计.doc

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 加工中心简介 1

1.2.1 加工中心的发展简史 1

1.2.2 加工中心的结构组成 2

1.2.3 加工中心的分类 3

1.2.4 加工中心的主要优点 4

1.2.5 加工中心的发展趋势 5

1.3 本文研究的主要内容——刀库 7

1.3.1 刀库的类型 7

1.3.2 本文所设计的刀库 9

第二章 刀库驱动电动机的选定 12

2.1按负载转矩选 12

2.2按加速时的最大转矩选 13

2.3校验 13

2.4分配传动比 13

第三章 刀库传动机构的设计 15

3.1初定刀套线速度 15

3.2刀库传动方式以及 15

第四章 传动轴的设计 19

4.1轴的材料 19

4.2蜗杆轴的初步估算 19

4.2.1初步估算轴的最小直径 19

4.2.2选择联轴器 19

4.2.3确定滚动轴承的类型 20

4.2.4初步估计蜗杆轴各段的尺寸 20

4.3蜗轮轴的初步估算 21

4.3.1初步估算轴的最小直径 21

4.3.2确定轴伸处的最小直径 21

4.3.3确定滚动轴承的类型 21

4.3.4初步估计蜗轮轴的各段尺寸 21

4.4轴径的设计与校核 22

4.4.1蜗杆轴 22

4.4.2蜗轮轴的计算 26

第五章 轴承的校核 30

5.1蜗杆轴 30

5.2蜗轮轴 30

第六章 其它零部件尺寸的设计与计算 31

6.1回零减速撞块尺寸的计算 31

6.2刀盘与刀套的设计 31

6.2.1刀套 31

6.2.2刀盘 32

6.3刀具（刀座）识别装置 32

第七章 液压系统的设计 34

7.1液压缸的载荷组成和计算 34

7.2液压缸内径以及其它尺寸的确定 34

7.2.1计算液压缸的主要结构尺寸 34

7.2.2油缸壁厚的计算 35

7.2.3缸底厚度计算 35

7.3油缸长度L的确定 36

7.4液压系统初步设计 36

第八章 PLC控制 37

第九章 结论 39

参考文献 40

致谢 41

绪论

本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势，再具体到本次设计针对的刀库的任务要求，明确了本设计任务的主要内容。

引言

1952年世界上出现了第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。1958年第一台加工中心问世，它将多工序（铣、钻、镗、铰、攻丝等）加工集于一身；适应加工多品种和大批量的工件；增加机床功能（自动换刀、自动换工件、自动检测等），使自动化程度和加工效率上了一个新台阶；使无人化（或长时间无人操作）加工成为现实。加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。

加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视，技术迅速发展，品种和数量大幅度增加，成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。

加工中心简介

加工中心的发展简史

1952年世界上出现第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。它用易于修改的数控加工程序进行控制，因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性，容易适应加工件品种的变化，进行多品种加工。它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制，因为有更高的自动化程度和加工效率，大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工的状况。数控机床能实现两坐标以上联动的功能，其效率和精度比用手工和样板控制加工复杂零件要高得多。

1958年第一台加工中心在美国卡尼、特雷克（KearneyTrecker）公司问世。现代加工中心的内容是什么？第一，它是在数控镗床或数控铣床的基础上增加自动换刀装置，可使工件在一次装卡中，能够自动更换刀具，自动完成工件上的铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等工序的数控机床。第二，加工中心上如果带有自动分度回转工作台或自动转角度的主轴箱，可使工件在一次装卡中，自动完成多个平面和多个角度位置的多工序加工。第三，加工中心上如果带有交换工作台，工件在工作位置的工作台上进行加工的同时，另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸，不影响加工的