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（终稿）数控卧式镗铣床刀库结构设计（全套完整有CAD）

跨度按弯矩复合强度计算圆周力径向力绘制轴受力简图图轴的受力简图图轴的受力简图绘制垂直面弯矩图轴承支反力由两边对称，知截面的弯矩也对称。截面在垂直面弯矩为图垂直面弯矩图绘制水平面弯矩图图水平弯矩图绘制合弯矩图图合弯矩图绘制扭转图转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取.，图扭转图绘制当量弯矩图截面处的当量弯矩图当量弯矩图校核危险截面的强度轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的处，.所以轴强度足够。.低速轴的设计选择轴的材料和热处理采用钢，并经调质处理，查机械基础表，得其许用弯曲应力，。初步计算轴的直径由前计算可知.,.计算轴径公式即其中，取。考虑到有个键槽，将该轴径加大，则查机械基础附录，取轴的结构设计根据轴上零件得安装和固定要求，并考虑配合高速轴的结构，初步确定低速轴的结构。设有个轴段。段此段装联轴器。装联轴器处选用最小直径，根据机械基础附录，选用弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为，轴孔长度为。根据联轴器的轴孔长度，又由机械基础附录，取轴伸段即Ⅰ段长度。段查机械基础，取轴肩高度为.，则，此轴段部分长度用于装轴承盖，部分伸出箱体外。段取轴肩高度为.，则。此段装轴承与套筒。选用深沟球轴承。查机械基础附录，此处选用的轴承代号为，其内径为，宽度为。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小。取套筒长度为，则此段长。.齿轮设计参数选择齿轮材料热处理方法及精度等级.齿轮材料热处理方法及齿面硬度因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查机械基础表，小齿轮选用号钢，调质处理，硬度大齿轮选用号钢，调质处理，硬度为。.精度等级初选减速器为般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据机械设计学基础表，初选级精度。按齿面接触疲劳强度设计齿轮由于本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为.确定载荷系数因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查机械设计学基础表，得的范围为，取.。.小齿轮的转矩接触疲劳许用应力接触疲劳极限应力由机械设计学基础图中的取值线，根据两齿轮的齿面硬度，查得钢的调质处理后的极限应力为，接触疲劳寿命系数应力循环次数公式为工作寿命每年按天，每天工作小时，故查机械设计学基础图，且允许齿轮表面有定的点蚀接触疲劳强度的最小安全系数查机械设计学基础表，得计算接触疲劳许用应力将以上各数值代入许用接触应力计算公式得齿数比因为，所以齿宽系数由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查机械基础表，得到齿宽系数的范围为。取。ⅵ计算小齿轮直径由于，故应将代入齿面接触疲劳设计公式，得.圆周速度查机械设计学基础表，。。.和，查机械设计学基础图得弯曲疲劳强度的最小安全系数本传动要求般的可靠性，查机械设计学基础表，取.。弯曲疲劳许用应力将以上各参数代入弯曲疲劳许用应力公式得齿根弯曲疲劳强度校核因此，齿轮齿根的抗弯强度是安全的。加工中心有立式卧式龙门式几种，所以这些机床的刀库和自动换刀装置也是各种各样。加工中心上的刀库类型有鼓轮式刀库，链式刀库，格子箱式刀库和直线刀库等。鼓轮式刀库应用较广，这种刀库的结构紧凑，但因刀具单环排列定向利用率低，大容量刀库的外径较大，转动惯量大，选刀时运动时间长。因此这种刀库的容量较小，般不超过把刀具。链式刀具容量较大，当采用多环链式刀库时，刀库的外形较紧凑，占用空间小，适合用于做大容量刀库。在增加存储刀具数目时，可增加链条的长度，而不增加链轮直径，因此，链轮的圆周速度不会增加，且刀库的运动惯量不像鼓轮式刀库增加的那么多。格子箱式刀库刀库容量大，结构紧凑，空间利用率高，但布局不灵活，通常将刀库安放于工作台上。有时甚至在使用侧的刀具时，必须更换另侧的刀座板。直线式刀库结构简单，刀库容量较小，般用于数控车床，数控钻床，个别加工中心也有采用。换刀机械手分为单臂单手式，单臂双手式和双手式机械手。单臂单手式结构简单，换刀时间较长，适用于刀具主轴与刀库刀套平行，刀库刀套轴线与主轴轴线平行，以及刀库刀套轴线与主轴轴线垂直的场合。单臂双手机械手可同时抓住主轴和刀库中的刀具，并进行拔出插入，换刀时间短，广泛应用于加工中心上的刀库刀套轴线与主轴平行的场合。双手式机械手结构较复杂，换刀时间短，这种机械手除了完成拔刀插刀外，还起运输刀具的作用。结合所给题目，初步决定采用链式刀库双手式机械手换刀方案。.设计手段采用系统化设计方法，将设计看成由若干个设计要素组成的个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。结合本课题实际，根据机械设计与机械原理等有关知识对型数控卧式镗铣床刀库进行设计，采用中文版对刀库及关键零件进行绘制。刀库传动系统设计.刀库主要设计参数安装形式链式刀库刀库容高效能的产品发展符合高荷重高容量高速化概念的刀库产品。.轻量化低成本的产品发展符合重量轻成本低概念的刀库产品。刀库系统的发展方向刀库系统作为自动化加工过程中所需的储刀及换刀需求的种装置，为数控机床缩短机床非切削时间，降低劳动强度提供了必要条件，是数控机床的重要的功能部件，必将向以下几个方向发展。方面随着主机的“单机多任务复合化”发展，刀库也必将向容量大结构精速度快效率高的方向发展，以适应主机的高转速高精度和强力切削的机械特性。此类刀库大部分为卧式刀库，有下面几个特点.可远距离传输。.换刀时可同步打刀，缩短换刀时间。.大容量且可扩充。.高效且精准的驱动和选刀系统。.控制系统复杂。.刀具重量大。比如适合五轴联动的立卧转换伺服刀库。而另方面，刀库仅作为单纯的储刀仓功能存在，主轴主动抓刀的“固定地址换刀”刀库也是发展的方向之，此时刀库好比数控系统的个控制轴，仅有旋转定位功能，如立车刀库转盘刀库等。尤其以盘式刀库为代表，换刀速度和刀库重量已经成为衡量刀库性能的主要参数之，比如，吉辅盘式刀库的换刀速度.，重量已经降到。在选材上更环保，在制作过程中减少消耗，使用过程智能安全等也是刀库发展的方向之。.课题的目的意义和开展研究工作的设想课题的目的未来工具机产业的发展，均以追求高速高精度高效率为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高换刀的速度已成为高等级工具机的项重要指标。本课题的目的就是要通过对刀库的优化设计以提高换刀速度，减少助助时间。开展研究工作的设想为了达到减少辅助加工时间目的，综合考虑工具机的各方面因素，在尽可能短的时间内完成刀具交换般强调换刀速度快的卧式机台，皆文献致谢绪论.本课题在国内外的研究动态随着中国经济的快速发展，进入世纪，我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机，也面临着加入后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的个关键。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业构建数字化企业的重要基础装备，它的发展直备受人们的关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能优异而稳定的精度灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品机电体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的项核心技术。另方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进步提升。随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床铣床镗床钻床磨床齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀次装卡进行多工序加工的加工中心车削中心等。数控机床主要由数控装置伺服机构和机床主体组成，输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。随着微电子技术计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能，可靠性也大大提高，数控系统本身将普遍实现自动编程。未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围数控机床的自动化程度更加提高，并具多种监控功能，从而形成个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。数控机床为了进步提高生产率，进步压缩非切削时间，现代的机床逐步发展为在台机床上次装夹中完成多工序或全部工序的加工。数控机床为了能在工件次装夹中完成多个工步，以缩减辅助时间和减少多次安装工件引起的误差，通常带有自动换刀系统。对工件的多工序加工而设置的存储及更换刀具的装置称为自动换刀装置自动换刀系统由控制系统和换刀装置组成。在数控镗铣床的基础上，如果再配以刀具和自动换刀系统，就构成加工中心。在这类数控机床上，自动换刀装置是必不可少的。数控,卧式,铣床,结构设计,毕业设计,全套,图纸数控卧式镗铣床刀库结构设计摘要九十年代以来，数控加工技术得到迅速的普及发展，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。面对市场竞争的压力，如何提高机械制造业的生产效率是为重中之重，而刀库的出现，促使减少了机械加工时换刀具所使用的时间，大大的提高了生产效率。数控卧式镗铣床是种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在次装夹后能自动完成几个侧面的的多种工序的加工。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业构建数字化企业的重要基础设备，它的直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能优异而稳定的精度灵捷而多样化的给功能引起世人瞩目，它开创了机械产品机电体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的项核心技术。另方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进步提升。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业构建数字化企业的重要基础设备，它的直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能优异而稳定的精度灵捷而多样化的给功能引起世人瞩目，它开创了机械产品机电体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的项核心技术。另方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进步提升在借鉴和参考大量有关刀库的机械结构后，结合实际情况，决定采用链式刀库双手式机械手换刀方案，根据机械设计与机械原理等有关知识对