学位论文-—小型立式加工中心刀库设计.doc

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1、摘要加工中心正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展，这类多工序加工的加工中心在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，也就是所说的刀库，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。本设计是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心刀库。首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势，阐明了本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍本加工中心刀库总体结构和各部件方案的选择，并在此基础上进行了加工中心刀库的机械结构和控制部分的设计计算，主要包括刀库转动定位机构设计、刀库总体机构设计

2、、机械手部分设计以及液压、PLC的控制设计。关键词：刀库；机械手；液压控制；PLC控制91AbstractWiththedirectionofOnemachiningcentercanmanufactureseveralprocessonlybyonefixing.Thesemanufactureneedsdifferenttoolings,soithavetohaveautomaticswitchingsystem.Itmeansthemachinehavetoownatoolingstoreroom.Thenitcanselect

3、differenttoolingtofinishdifferentprocessduringmanufacture.Thisdesignistodevelopdesignasmallvolume,compactstructure,lowprice,shortproductioncycleofsmallverticalmachiningcentertoollibrary.Firstintroducedtheprocessingcenterresearchstatusanddevelopmenttrendathomeandabroad,i

4、llustratesthethistopicresearchpurposeandmeaning.Thenfurtherintroducestheoverallstructureandpartsmachiningcentertoolstorageschemechoice,onthebasisofthemachiningcentertoollibraryofmechanicalstructureandcontrolpartofthedesignandcalculation,mainlyincludinglibraryrotationalp

5、ositioningdesign,knifelibraryoverallorganizationdesign,mechanicalpartsandhydraulicdesign,PLCcontroldesign.Keywords:Knifelibrary,Mechanical,Hydrauliccontrol,PLCcontrol.91目录摘要1Abstract2目录3第1章绪论61.1国内外的研究现状和发展趋势61.1.1当前世界NC机床的研究现状61.1.2我国数控机床产业的发展状况81.1.3我国数控机床研究存在的问题131.2

6、加工中心简介131.2.1加工中心的发展简史131.2.2加工中心的结构组成141.2.3加工中心的分类151.2.4加工中心的功能及特点171.2.5加工中心的发展动向191.3自动换刀系统产品化的意义和前景221.4本设计研究的目的和意义251.5本设计完成的主要工作25第2章总体方案的设计262.1运动方案的设计262.1.1运动数目的确定262.1.2运动方案的确定262.2功能部件的设计方案272.2.1主传动系统282.2.2进给伺服系统302.2.3自动换刀系统322.2.4基础部件342.2.5数控系统352.2.6辅

7、助装置352.3方案的分析论证及确定362.3.1机械结构方案的提出362.3.2传动方案的提出362.3.3机械结构方案的可行性分析362.3.4传动方案的可行性分析372.3.5机械结构方案的确定382.3.6传动方案的确定382.4总体布局382.5主要技术参数38第3章刀库的设计403.1刀库简介403.1.1刀库的类型403.2刀库的结构设计42913.2.1刀库主要参数的确定423.2.2刀库转动定位机构的设计433.2.3刀库主轴的设计453.2.4刀库转动电机的选择计算493.2.5滚动轴承的选择计算513.2.6键的

8、选用与计算533.2.7刀库的支承部分的设计53第4章机械手的设计554.1确定换刀机械手形式554.1.1单臂双爪机械手的结构及工作原理554.2机械手的结构设计554.2.1齿轮的设计计算554.2.2机械手轴的设计