作品包括：

Word设计说明书1份，共34页，约16000字

开题报告一份

CAD版本图纸，共5张

摘要

90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，高速加工中心作为新时代数控机床的代表，已在机床领域广泛使用。自动换刀刀库的发展俨然已超越其为数控加工中心配套的角色，在其特有的技术领域中发展出符合机床高精度、高效率、高可靠度及多任务复合等概念的独特产品。刀库作为加工中心最重要的部分之一，它的发展也直接决定了加工中心的发展。本论文完成的是鼓轮式刀库的总体设计、传动设计、结构设计以及传动部分的运动和动力设计。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛，其换刀过程简单，换刀时间短，定位精度高；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本刀库减速传动部分采用蜗轮蜗杆减速装置，此种设计方案可提高输出轴的传动平稳性能，即提高刀盘的运转平稳性。本刀库满载装刀24把，采用单环排列方式排放，按就近选刀原则选刀。

关键词：　加工中心；刀库；数控加工

目录

1  绪论 5

1.1　数控加工中心自动换刀装置概述 5

1.2　国内外自动换刀装置设计的发展情况 5

1.3　加工中心刀库的形式及特点 6

1.3.1　鼓轮式刀库 6

1.3.2　转塔式刀库 7

1.3.3  链式刀库 8

1.4  换刀装置的形式 8

1.4.1  无机械手换刀 9

1.4.2  机械手换刀 9

2  总体方案的确定 10

2.1  刀库和换刀装置的功能及要求 10

2.1.1  功能 10

2.1.2  基本要求 10

2.2  主要设计参数 10

2.3  刀库和换刀装置设计方案 11

2.3.1  刀库的传动方案 11

2.3.2  换刀装置的刀具选择方式及控制方案 12

2.3.3  机械手驱动方式 12

2.4  电动机的初选 13

2.4.1  选择电动机类型 13

2.4.2  伺服电机参数 13

2.5  确定传动装置的传动比 14

2.6  确定各轴转速、转矩和功率 14

2.6.1  各轴转速 14

2.6.2  各轴输入功率 14

2.6.3  各轴的输入转矩 15

2.7  电动机的校核 15

2.7.1  计算目的 15

2.7.2  刀库参数 15

2.7.3  计算并校核伺服电机的扭矩 15

3  刀库的设计与校核 17

3.1  刀库的结构设计 17

3.2  刀库转位机构的设计 18

3.3.1  蜗轮蜗杆的校核 21

3.3.2  键的校核 22

3.3.3  热平衡计算 22

3.3.4  静盘轴的校核 23

4  刀具交换装置设计 26

4.1刀具交换装置结构设计 26

4.2  换刀过程 27

4.2.1  刀库部分 27

4.2.2  机械手部分 28

4.3  换刀装置驱动系统及控制系统的的设计 29

4.3.1  机械手驱动系统 29

4.3.2  选刀方式 31

4.4  机械手主要传动计算 33

4.4.1  齿轮的几何计算 33

4.4.2  机械手轴的主要计算 34

4.5  自动换刀装置的相关技术要求 34

5  结论 35

致谢 36

参考文献 37

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