作品包括

Word版说明书1份，共48页，约17000字

CAD版本图纸，共22张

SW三维图一套

摘要

在当今的大型制造业中，为了提高生产效率，保证产品质量，工业装置的技术水平和应用水平在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平，工业装置满足行业内的重型及轻量型多种搭建配置组合使用，是现代自动控制领域的尖端技术，是机械、机械、电、液压化技术、自动控制技术、传感器技术、单芯片微机技术和计算机技术，已经成为现代机械制造生产系统的重要组成部分，其优势在于通过编程可以完成各种期望任务。

卧式加工中心在各种场合的应用越来越广泛，技术也越来越成熟，换刀机械手是在加工中心交换刀具的工具，将刀具库的刀具送往主轴，将主轴使用的工具返回刀具库，本课题的目的是设计M-H50C卧式加工中心的换刀机械手，以满足相关技术指标的要求。

本文查阅了大量国内外文献，研究分析了卧式加工中心的技术特点，加工中心的自动交换装置通常由刀库和换刀机械手构成，可以降低人工换刀的低生产性和容易发生事故的弊端，本文设计的换刀机械手的运动由旋转和升降两个运动构成，其旋转驱动由电机实现，升降运动主要负责拔刀和插刀，液压缸作为驱动源。

针对主轴部件和刀具库的整个机床方案进行归档和结构设计，然后通过Solidworks软件建立卧式加工中心换刀机械手的三维模型，按照机械制图国家标准绘制主要部件、零件的图纸，对相关机构进行进行计算，强度校核，从而优化结构。

关键词：卧式；加工中心；主轴部件；换刀机械手；Solidworks

目 录

1 绪 论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.3 本文研究内容 5

2 机械手结构方案设计 6

2.1 M-H50C卧式加工中心结构组成 6

2.2 换刀机械手方案设计 7

2.2.1 工作原理分析 7

2.2.2 型式确定 8

2.2.3 手爪方案 9

2.2.4 刀具的夹持及刀柄 10

2.3 总体设计方案 11

2.4 本章小结 12

3 换刀系统的设计 13

3.1 电机的选型 13

3.1.1 机械手负载计算 13

3.1.2 电机的选型 16

3.2 换刀主轴的设计 17

3.2.1 轴的结构设计 17

3.3 主轴的强度校核 19

3.3.1 轴的受力分析 19

3.3.2 轴的扭转强度校核 20

3.3.3 轴的疲劳系数校核计算 21

3.3.4 轴承的校核 22

3.4 机械手的升降运动 22

3.4.1 基本参数的计算 22

3.4.2 液压缸的选型 23

4 主轴系统的设计计算 24

4.1 主轴结构方案 24

4.1.2 主轴电机选型 25

4.2 主轴的结构设计 26

4.2.1 参数的确定 26

4.2.2 结构与校核 28

4.3 主轴传动系统的设计 30

4.3.1 齿轮组的设计及校核 30

4.3.2 键的设计计算 33

5 基于Solidworks的建模与刀库设计 35

5.1 Solidworks建模 35

5.2 主轴组件的设计 36

5.3 刀盘组件的设计 36

总 结 40

参考文献 41

致 谢 43

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