量。

例如，对功能较为齐全的加工中心而言，它可承担多个工件的切削任务，因而要配备刀具的种类和规格较多。

通常，配备的刀具越多，机床能加工工件的比率也越高，但它们并不是成正比例关系。

图为刀库容量与机床能加工工件的比率统计曲线。

刀库储存量过大，导致刀库的结构庞大而复杂，影响机床总体布局储存量过小，则不能满足复杂零件的加工要求。

因此，刀库容量应在经济合理的条件下，力图将组类似的零件所需的全部刀具装入刀库，以缩短每次装刀所需的装调时间。

对自动换刀数控机床的刀库容量，有关资料曾对个零件进行分组统计，指出不同工序加工时必须的刀具数不同，如图所示。

由图可知，把铣刀可完成加工工件的左右的铣削工艺，把孔加工刀具可完成的钻削工艺，把刀的容量就可完成以上工件的钻铣工艺，配有二〇〇八年九月六日星期六把刀具的刀库就能够满足工件的加工需要。

因此，对数控立式升降台铣床，从使用和经济效率角度来看，容量为的刀库就可满足要求了。

确定刀库容量由以上考虑数控立式升降台铣床的结构布局等原因，决定采用轴向放置的鼓盘式刀库形式。

这种刀库结构简单，刀具排列较为紧凑，在刀库容理定为的情况下体种不大，且取刀也较为方便，但需要考虑机械手的换刀动作空间。

刀库结构设计如刀库装配图所示，当数控系统发出换刀指令后，直流伺服电动机接通，其运动经过十字联轴器波传动减速器套筒式联轴器蜗杆蜗轮后，再经花键联接传到刀盘上，刀盘带动刀座上的个刀套转动，完成选刀动作。

二〇〇八年九月六日星期六刀库装二〇〇八年九月六日星期六配图初估刀库驱动转矩及选定电机刀库回转运动多数采用液压马达直流电动机驱动，并没有降速传动装置。

初选电动机与降速传动装置刀库的驱动系统中，由于本刀库的驱动转矩小，且所需转速小，所以决定采用直流伺服电动机驱动。

直流伺服电动机具有体积小，重量轻伺服性好力能指标高等优点，且该电机可用信号电压进行无级调速。

采用型号为的系列电磁式直流伺服电动机，其基本参数为功率，转速袖珍机械师设计手册降速传动装置型号为的扁平式谐波传动减速器，其基本参数为输入功率，输出转矩袖珍机械师设计手册。

初估刀库驱动转矩由于刀库容量，下面就以型自动换刀数控镗铣床的刀库为设计参考查参考资料，采用经验法初估回转所需转矩。

型自动换刀数控镗铣床的刀库也是采用轴向放置的鼓盘式刀库形式，其容量为把刀具，最大刀具重达，刀库回转由最大扭矩为的液压马达经谐波减速器驱动。

现在由于设计的刀库容量为把刀具，可初估刀库驱动转矩主要是指直接驱动刀盘转动的转矩为。

刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计刀库的主运动是圆周回转运动，如图所示，直流伺服电动机通过弹性柱销联轴器与谐波传动减速器联接减速后驱动蜗杆，设计刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动由刀库转位机构实现。

己知直流伺服电动机的功率为，转速为，谐波传动减速器的传动二〇〇八年九月六日星期六比为传动效率为，经减速后驱动蜗杆，蜗杆为主动，蜗轮为从动，要求传动此为，单向旋转，单班工作制，预计寿命为年图示刀库转位机构传动示意图选择蜗杆传动类型根据的推荐，采用渐开线蜗杆。

选择材料蜗杆采用钢，齿面淬火，硬度为蜗轮用铸锡磷青铜，金属模铸造，，。

确定主要参数蜗杆蜗轮传动，以蜗杆为主动，蜗轮为从动。

为了提高传动效率，取，传动比取，单向旋转，单工作制，预计寿命为年。

则ⅹⅹ。

按齿面接触疲劳强度设计计算蜗轮轴转矩初估传动效率η，则二〇〇八年九月六日星期六ηⅹ其中载荷系数许用接触应力ⅹⅹ式中，，估计滑动速度，用浸没润滑，则由参考文献图查得滑动速度影响系数，其中ⅹⅹⅹⅹⅹⅹ，按图查得计算值，并选定模数和蜗杆分度圆直径ⅹⅹ按表查得模数，形量的大小，校正变形的费用问题。

不然的话，热处理方定会连校正也不作，直接交货的。

尽管之前他们肯定会吹得天花乱坠。

淬硬的问题。

号钢淬火后硬度可以注意是可以大于。

但这是小截面的，截面稍大，得到的硬度就会降低。

而且冬天淬裂的可能也是有的。

这些方面都要注意。

不要采用表面氮化处理，虽然表面硬度可以提高很多，但基体材料会硬度很低。

虽然耐磨了，但会压出小坑来。

将来再做的话，可以采用淬透性好的合金钢，在较大的截面下，仍可以获得较高的硬度，而且变形也比号钢的小。

比如滚铬，轴承钢，在临沂市场比号钢还便宜，硬度耐磨性热处理工艺性都好。

钢是含炭量在的碳素结构钢工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置工件的夹紧方式二〇〇八年九月六日星期六夹紧机构应保证工件夹紧可靠安全不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。

在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。

所以，我选择以底面为基准面，用型块和夹具体夹紧工件，并且在型块两侧用紧固螺栓进行固定，用弹簧紧固零件，侧面用块挡板限制其自由度，从而更好的固定零件，方便加工。

如下图所示由于号钢淬火后硬度可以注意是可以大于，耐磨性较好。

但这是小截面的，截面稍大，得到的硬度就会降低。

假如采用表面氮化处理，虽然表面硬度可以提高很多，但基体材料会硬度很低。

虽然耐磨了，但会压出小坑来。

所以，采用表面淬火的号钢制作螺栓，夹具体，垫圈，型块等，而弹簧则选用常用的弹簧材料。

图七夹紧力的计算在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成个刚性系统。

根据工件所受切削力，夹紧力大型工件还需考虑重力，惯性力等等的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不力的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数，如下用压板和形块夹紧工件为所需实际夹紧力为切削转矩为安全系数粗加工时取，精加工时取为工件直径为工件与支承面间的摩擦系数其数二〇〇八年九月六日星期六值参见下表各种不同接触表面之间的摩擦系数接触表面的形式摩擦系数接触表面的形式摩擦系数接触表面均为加工过的光滑表面夹具夹紧元件的淬硬表面在垂直主切削力方向有齿轮工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面夹具夹紧元件的淬硬表面有相互垂直的齿轮夹具夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿轮夹具夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹刀具的选择切削过程中，刀具的切削刃要承受很高的温度和很大的切削力，同时还要承受冲击与振动，要使刀具能在这样的条件下工作并且保持良好的切削力，刀具应满足以下基本要求⒈高硬度以及高耐磨性。

⒉足够的强度和韧性。

⒊良好的耐热性能。

⒋良好的工艺性。

⒌经济性高速钢是含有较多的的的高合金工具钢，与碳素工具钢和合金工具钢相比，高速钢具有较高的热稳定性时仍能切削，故高速钢刀具允许使用切削速度较高。

高速钢还具有良好的综合性能。

其强度和韧性是现有刀具材料中最高的其抗弯强度是强硬质合金的倍，韧性是硬质合金的倍，具有定的硬度和耐磨性，切削性能能满足般加工要求，高速钢刀具制造工艺简单，刃磨易获得锋利的切削刃，能锻造，热处理变形小，所以适合加工本零件。

麻花钻是孔加工刀具中应用最为广泛的刀具，特别适合与以下的孔粗加工，有时也用于扩孔。

麻花钻按其制造材料分为高速钢麻花钻和硬质合金麻花钻。

用高速钢麻花钻加工发孔精度可达，表面粗糙度可达硬质合金钻头加工时则分别可达和文献二〇〇八年九月六日星期六夹紧力的计算由下图可知图八所以可得式切削扭矩扭的计算查文献得扭式其中孔的加工直径轴向进给量扭所以，由式和式可得轴向力轴的计算查文献轴向力轴式其中孔的加工直径轴向进给量二〇〇八年九月六日星期六选择夹紧螺栓直径根据夹紧力方向和作用点的选择原则，依照方按二，选用两只螺栓作为夹紧螺栓，且置于工件的两边，钻头横向进刀时，轴向力与夹紧力方向相同，两螺栓分别作用在形块上如下图所示切削扭矩切使得工件转动，为防止工件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。

镗孔时，钻头钻的孔越大时，所受到的轴向力也越大，所以，螺栓此时所受的力最大将此时作为验算依据，在钻头横向进刀时，根据力矩平衡原理，计算螺栓应受到的最大力。

所以若想正常加工，必须符合以下公式摩轴④式根据式，式和式可得式轴式根据式和式得④式成立，即可以正常加工所以，即两个螺栓要承受的力，即每个螺栓要承受的力为根据文献第二版得单个螺栓所能承受的力是根据文献第二版得由上可得所以可得，单个螺栓所能承受的力，远大于夹具中要承受的力的力，所以，选用的螺栓作为夹紧螺栓，安全可靠。

机械加工工艺规程卡片表二〇〇八年九月六日星期六机械加工工艺规程卡片零件名称阀体零件材料牌号毛坯种类灰铸铁工序号工序名称工序内容设备工艺装备毛坯铸造砂型铸造自硬砂为造型材料热处理去应力退火底面粗精加工以的圆柱为基准，用虎钳夹住两端面。

，校正，粗加工，精加工，测量面铣刀高速钢，专用夹具，机械卡尺侧面粗精加工，以底面所加工处为基准，用两压板固定。

，校正，精加工面铣刀，高速钢，专用夹具，机械卡尺端面粗精加工，以底面为基准固定，同步骤。

，校正。

，粗加工精加工，测量面铣刀，高速钢，专用夹具，机械卡尺螺孔粗精加工，专用夹具固定，校正，用钻头进行加工，用的攻头攻丝，测量麻花钻，高速钢的丝攻，专用夹具已设计，机械卡尺二〇〇八年九月六日星期六螺孔粗精加工专用夹具固定。

，校正。

，用的麻花钻进行加工，用的专用攻头攻丝测量麻花钻，高速钢，的专用丝攻，专用夹具，机械卡尺螺孔加工，固定方法同步骤。

，校正。

，用的麻花钻进行加工测量麻花钻，高速钢，专用夹具，机械卡尺锪孔半精加工固定方法同步用锪孔钻加工测量锪孔钻，高速钢，专用夹具，机械卡尺清洁去毛刺编制日期审核日期共页第页二〇〇八年九月六日星期六致谢大学三年即将结束，这篇毕业论文是对我三年所学的考验和总结。

设计本课题让我把所学的相关专业知识运用其中，并对软件设计研究有更深的了解。

经过几个月的查找资料和的使用计算，将些与本课题有关的知识进行总结归纳，从选题收集材料比较分析设计和总结是在导师缪飞军老师的指导下完成的。

本论文是在缪飞军老师的严格要求督促及杨伟超老师耐心指导下完成的。

缪飞军老师和杨伟超老师严谨的治学精神使我受益颇深，没有缪飞军老师和杨伟超的关怀和指导就没有本文的完成，在此表示衷心的感谢。

同时还要感谢同学孙建，在毕业设计过程中给予我的整体设计方向上的指引和技术上的帮助与支持。

另外，还要感谢我的同学冯园，在些技术细节上给了我很多的指点，本论文的完成与同事们的支持也是分不开的，在此并谢过。

最后，我要