加工中心小型链式刀库系统设计 毕业设计

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1、摘要数控机床是在传统机床基础上发展起来的机械装备，能用来加工不同形状的零件。随着现代制造技术的发展，越来越多企业开始选用数控设备。加工中心是一类具有自动换刀装置的数控机床，能对零件进行车、铣、镗等多工序的高速、高精度的加工。自动换刀装置包括换刀装置和刀库，换刀装置主要指换刀机械手，起交换刀具的作用；刀库是用来存储刀具的，刀库中存储的多种刀具能使加工中心单独加工出外形复杂的零件。本次毕业设计的主要内容是设计加工中心小型链式刀库系统。刀库系统是加工中心必不可少的部件，是加工中心完成其功能的保证。加工中心的刀库系统的设计是集电、机、气等为一体的综合设计，能使我们对自动

2、化加工设备有深入的了解，能在巩固已学知识的基础上提高我们自己的实践能力关键字:加工中心;链式刀库；设计目录第一章概论11.1加工中心介绍11.1.1加工中心的发展11.1.2加工中心的组成11.1.3加工中心的分类11.1.4加工中心的特点及其发展方向31.2加工中心刀库介绍31.2.1刀库简述31.2.2刀库形式41.2.3刀库的选刀方式51.2.4刀库刀具交换形式61.2.5刀库的发展方向71.3设计任务书71.3.1设计任务71.3.2设计内容及工作量81.3.3进度安排8第二章总体方案确定92.1刀库设计考虑因素92.2刀库总体方案的确定92.2.1链式

3、刀库的刀库形式92.2.2刀库驱动形式102.2.3刀库传动形式102.2.4刀库夹爪形式10第三章链式刀库的设计与计算113.1链式刀库链传动设计113.1.1链传动简述113.1.2链传动链节型号选择113.1.3链传动计算113.2伺服电动机的选择123.2.1伺服电动机介绍123.2.2伺服电动机型号的选择133.2.3伺服电动机的校核133.2.4伺服电动机的安装133.3联轴器的设计143.4蜗轮蜗杆设计计算153.4.1蜗轮蜗杆计算153.4.2蜗杆支撑结构设计173.4.3蜗轮轴设计183.4.4蜗轮支撑轴部分弯扭强度校核193.5刀库准停装置设

4、计213.6链传动张紧方法的设计223.7刀库夹爪设计243.7.1刀库夹爪结构设计243.7.2夹爪夹紧力大小计算263.8刀库附件26第四章刀库控制系统简述284.1刀库控制过程简述284.2刀库选刀方式28结论32致谢33参考文献34附录Ⅰ35附录Ⅱ36第一章概论1.1加工中心介绍1.1.1加工中心的发展1952年世界上出现了第一台数控机床，使多品种、变批量的机械加工在自动化程度和加工效率上得到了大大的提高。第一台加工中心于1958年在美国问世，加工中心是能在一次装夹中实现自动铣削、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝等工序且具有自动换刀装置和刀库的数控机床。加工

5、中心使机械加工的柔性、加工效率和自动化程度又提升了一个层次。1.1.2加工中心的组成加工中心的组成随机床的类型不同而有一定的区别，但从总体上来看主要由以下几个部分组成：（1）、基础部件主要由床身、工作台、立柱等组成，承受加工中心的载荷。（2）、主轴部件主要由主轴箱、主轴等组成，是加工中心的关键部件。（3）、数控系统主要由数控装置、PLC、电机等组成，是加工中心的控制中心，根据输入信息进行运算处理，输出给执行件，控制执行件的动作。（4）、伺服系统主要由驱动控制单元、机床、执行单元和反馈检测元件等组成，是联系数控装置与机床的重要环节。（5）、刀库刀库中存储加工中心加

6、工过程中所需的刀具。（6）、换刀装置主要由机械手组成，能根据数控指令将刀库中刀具与主轴上刀具进行交换，完成工件的加工。（7）、辅助装置主要由冷却、润滑、保护、排屑、液压等组成，对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起重要的保障作用。1.1.3加工中心的分类按加工中心的结构形式，可将加工中心分为以下几类：（1）、卧式加工中心卧式加工中心是指主轴轴线为水平设置的加工中心，如图1-1。图1-1卧式加工中心1-主轴头2-刀库 3-立柱 4-立柱底座 5-工作台6-工作台底座（2）、立式加工中心立式加工中心是指主轴轴线为竖直设置的加工中心，如图1-2。图1-2立式加工中心

7、1-X轴的直流伺服电动机2-换刀机械手3-数控柜4-盘式刀库5-主轴箱6-操作面板7-驱动电源柜8-工作台9-滑座10-床身（3）、万能加工中心即立卧式加工中心，在一次装夹中，能对工件的除安装面外的其余表面进行加工，如图1-3.图1-3万能加工中心1.1.4加工中心的特点及其发展方向加工中心能提高加工质量、缩短加工准备时间、减少在制品、减少刀具费用，能实现最少的直接劳务费用和最少的间接劳务费用，提高了设备的利用率。目前加工中心正朝着以下几个方面快速发展：（1）、高精度、高速高效、高可靠性使加工效率、工件精度和工件的可靠性提高。（2）、模块化、柔性化、智能化能适应

8、多品种、变批量的生产。（