數控車削中心主軸箱及自驅動刀架的設計
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- 摘 要
隨著數控技術的發展和普及，加工中心的作用越發突顯它的重要性。為進一
步提高數控機床的加工效率，數控機床正向著工件在一臺機床一次裝夾即可完成
多道工序或全部工序加工的方向發展，因此出現了各種類型的加工中心機床，如
車削中心、鏜銑加工中心、鉆削中心等等。這類多工序加工的數控機床在加工過
程中要使用多種刀具，因此必須有自動換刀裝置，也就是所說的刀庫，以便選用
不同刀具，完成不同工序的加工工藝。自動換刀裝置應當具備換刀時間短、刀具
重復定位精度高、足夠的刀具儲備量、占地面積小、安全可靠等特性。
本論文是開發設計出一種體積小、結構緊湊、價格較低、生產周期短的小型
立式加工中心刀庫本文。首先介紹了國內外加工中心研究現狀及發展趨勢，闡明
了本課題研究的目的、意義。然后進一步介紹本小型加工中心刀庫總體結構和各
部件方案的選擇，并在此基礎上進行了小型加工中心刀庫的機械結構的設計計算，
主要包括刀盤部件設計（含刀盤，夾塊，刀爪），刀庫轉動定位機構設計（含轉臂，
槽輪，滾子，鎖止盤），刀庫總體機構設計（含軸承套，軸，箱蓋，箱體）刀庫移
動部分設計。
關鍵詞：數控系統 加工中心 刀庫 機械手
1、緒言……………………………………………………………4
2、畢業設計工藝要求的基本任務和要求……………………………………4
2.1、基本任務………………………………………………………………………5
2.1.1、工藝設計的基本任務……………………………………………………6
2.1.2、夾具設計的基本任務……………………………………………………6
2.2、設計要求……………………………………………………6
2.2.1、工藝設計的設計要求……………………………………………………6
2.2.2、夾具設計的設計要求……………………………………………………6
3.1 刀庫的結構設計……………………………………………………………8
3.1.1 刀庫主要參數的確定………………………………………………… 10
3.1.2 刀盤部分的設計……………………………………………………… 10
3.1.3 刀庫轉動定位機構的設計……………………………………………10
3.1.4 軸的設計…………………………………………………………………11
3.1.5 滾動軸承的選擇計算…………………………………………………12
3.1.6 鍵的選用與計算……………………………………………………… 13
3.1.4 刀庫的支承部分的設計…………………………………………… 14
3.2 刀庫移動部分的設計…………………………………………………… 14
3.2.1 刀庫支承橫梁和導軌的設計……………………………………… 14
3.2.2 刀庫移動絲杠和電機的選擇…………………………………… 15
3.3 刀庫、橫梁的安裝…………………………………………………… 16
4 刀具交換裝置的設計…………………………………………………… 16
4.1確定換刀機械手形式………………………………………………………18
4.2換刀機械手的工作原理……………………………………………………22
4.3機械手的自動換刀過程的動作順序………………………………………22
4.4機械手回轉軸4上的齒輪齒條設計………………………………………23
4.5自動換刀裝置的相關技術要求……………………………………………24
4.5.1主軸準停裝置…………………………………………………………24
4.5.2換刀機械手的安裝與調試……………………………………………24
4.6自動換刀程序的編制…………………………………………………… 26
5 自動換刀裝置的控制原理………………………………………………… 27
5.1自動換刀裝置的液壓系統原理圖……………………………………… 28
5.2自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程……………………………… 29
6、經濟型數控機床改造時數控系統的選用……………………… 31
小結………………………………………………………………………………31
參考文獻…………………………………………………………………………32
...
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