【毕业设计】数控机床盘式刀库设计 ㊣ 精品文档 值得下载

而换刀时间较长。

无机械手换刀方式主要用于小型加工中心，刀具数量较少，而且刀具尺寸也小。

机械手换刀„„数控加工中心的刀库形式刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换取刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。

刀库的储存量般在把范围内，多的可达把。

加工中心刀库的形式很多，结构也各不相同，最常用的有圆盘式刀库链式刀库和格子盒式刀库韩俊峰廉元国机电商情网，。

圆盘式刀库。

每个刀位上都有编号，般从编到等，即为刀号地址。

其位置是固定不变的。

它具有制造成本低。

主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的马氏机构，前后上下运动主要选用气缸。

装配调整比较方便，维护简单等特点。

„„设计内容在加工中心，刀库和机械手组成自动换刀装置，而这个换刀装置正是加工中心区别于镗铣床或铣床的本质所在，而自动换刀装置的优劣是判断加工中心性能好坏的主要因素。

圆盘式刀库及无臂式换刀装置适合于中小型加工中心，刀数目不多，结构紧凑，换刀速度般。

本论文是开发设计出种成本较低生产周期短的加工中心换刀刀库。

主要完成了下的工作论文设计前期，收集加工中心刀库资料，认识加工中心盘式刀库的作用的机构通过对不用的结构原理方案和各部件的结构设计方案作分析对比，确定加工中心刀库的总体技术设计方案和主要技术性能参数。

总体方案确定刀库方案比较„„目前圆盘式刀库大多采用的是单头双导程蜗轮蜗杆传动，此传动机构在使用中可随时调整蜗轮蜗杆的传动间隙，实现准确的转位分度，保证刀库工作的可靠性，但此传动机构较复杂，而且单头双导程蜗轮和蜗杆的加工较困难。

槽轮机构具有冲击小，工作平稳性较高，机械效率高，可以在较高转速下工作，且结构简单，易制造等优点。

在目前生产的鼓轮式刀库的加工中心机床上，采用槽轮机构来驱动刀库的分度回转运动，可以简化机构。

但此机构定位精度不够高，为提高其定位精度宜采用带制动器的交流伺服电机，从而保证较高的定位精度。

„„刀库方案选择自动换刀系统采用无机械手换刀，刀库置于立柱侧面的横梁上曹秋霞依兰欧克拉，。

如图所示。

主轴箱立柱刀库工作台床身图刀库跟换刀装置结构图刀库在横梁上的移动采用滚珠丝杆传动和快速移动电机。

采用盘形刀库，有槽轮机构它转两圈，刀库主体转圈实现回转分度和转位，有交流伺服电动机驱动。

理论分析及设计刀库有关参数的设定校核表盘式刀库主要参数刀库容量刀具规格刀具最大直径换刀时间把相邻有刀无刀刀对刀刀具最大重量最大刀具长度最大扭矩根据刀具形式及最大刀具直径，采用单环排列方式排放，每把刀之间的距离，初选刀库直径，采取轮辐式结构，材料为硬铝。

刀套线速度影响选刀效率，但是过快的线速度又影响刀库工作可靠性。

般刀套线速度，得刀盘转速该系列加工中西的主轴转速范围是，主轴电机功率是，主轴端孔斜度是，采用刀柄，刀爪的外形尺寸据其设计，具体详见零件图。

刀库的转动机构设计槽轮齿数在之间，过大会使槽轮尺寸变大，惯性力矩就随之变大，在槽轮转至要需要停止的位置要停止时振动也就大。

而我的刀库容量是把刀，故在槽轮和刀盘主体之间加上对减速比为的直齿圆柱轮，槽轮选择齿，来实现槽轮转两圈，刀库主体转圈，实现把刀的准确定位。

槽轮机构如图所示。

图槽轮结构图槽轮尺寸计算槽轮角槽轮每次转位时曲柄的转角槽轮与锁止盘间的中心距为了使转为定位机构更加紧凑，采用„„根据以上参数可设计出槽轮和锁止盘的尺寸，如槽轮和锁止盘零件图所示。

材料选调质处理的号钢。

槽轮的校核因为槽轮机构许用的最大法向接触力„„刀库转动交流伺服电机选择刀库系统转动惯量式中负载的转动惯量，单位各旋转件的转动惯量，单位各旋转件的转速，单位电机的转动惯量，单位电机的转速，单位„„确定各轴的输出转速和输出功率各轴转速伺服电机跟锁止盘相连，因此锁止盘的转速都等于电机的设定输出的转速，即槽轮轴简称轴的转速„„轴功率„„轴的设计由上可知槽轮轴简称轴输入功率，转速取，则轴径轴上有两个键，轴的直径扩大，取参考。

跟据和扭矩选取角接轴承。

轴的初步设计如图所示图槽轮轴结构图装配方案是左端向右端依次安装左端轴承圆螺母止动垫圈。

右端向左端依次安装右端轴承轴套槽轮圆螺母止动垫圈小齿轮圆螺母止动垫圈。

应用强度对上述的轴结构强度键分别进行强度校核。

„„刀库水平材料为硬铝。

刀套线速度影响选刀效率，但是过快的线速度又影响刀库工作可靠性。

般刀套线速度，得刀盘转速该系列加工中西的主轴转速范围是，主轴电机功率是，主轴端孔斜度是，采用刀柄，刀爪的外形尺寸据其设计，具体详见零件图。

刀库的转动机构设计槽轮齿数在之间，过大会使槽轮尺寸变大，惯性力矩就随之变大，在槽轮转至要需要停止的位置要停止时振动也就大。

而我的刀库容量是把刀，故在槽轮和刀盘主体之间加上对减速比为的直齿圆柱轮，槽轮选择齿，来实现槽轮转两圈，刀库主体转圈，实现把刀的准确定位。

槽轮机构如图所示。

图槽轮结构图槽轮尺寸计算槽轮角槽轮每次转位时曲柄的转角槽轮与锁止盘间的中心距为了使转为定位机构更加紧凑，采用„„根据以上参数可设计出槽轮和锁止盘的尺寸，如槽轮和锁止盘零件图所示。

材料选调质处理的号钢。

槽轮的校核因为槽轮机构许用的最大法向接触力„„刀库转动交流伺服电机选择刀库系统转动惯量式中负载的转动惯量，单位各旋转件的转动惯量，单位各旋转件的转速，单位电机的转动惯量，单位电机的转速，单位„„确定各轴的输出转速和输出功率各轴转速伺服电机跟锁止盘相连，因此锁止盘的转速都等于电机的设定输出的转速，即槽轮轴简称轴的转速„„轴功率„„轴的设计由上可知槽轮轴简称轴输入功率，转速取，则轴径轴上有两个键，轴的直径扩大，取参考。

跟据和扭矩选取角接轴承。

轴的初步设计如图所示图槽轮轴结构图装配方案是左端向右端依次安装左端轴承圆螺母止动垫圈。

右端向左端依次安装右端轴承轴套槽轮圆螺母止动垫圈小齿轮圆螺母止动垫圈。

应用强度对上述的轴结构强度键分别进行强度校核。

„„刀库水平移动传动机构设计滚珠丝杠的运动参数加速阶段匀速阶段„„滚珠丝杠的设计确定滚珠丝杠副的导程及额定动载荷式中滚珠丝管副的导程，单位滑台的最高速度，单位电机最高转速，单位„„代入得拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载计算„„刀库移动横梁导轨安装板的设计下方为刀库三维装配图的两个视图，为安装板，作用是通过螺栓连接导轨连接到加工中心机床机体上，示意如图所示。

滚珠丝杠的平台连接，实现刀库的水平移动。

装配关系详细请看总装配图，安装板导轨移动板详细尺寸请看零件图。

图加工中心简图立柱滚珠丝杠主轴刀库工作台床身运动仿真与分析„„图刀库简略装配箱体防尘环槽轮轴大轴承套槽轮大齿轮转盘轴中轴承套转盘体小齿轮小轴承套锁止盘锁止盘轴图刀库三维装配图后视图图刀库三维装配俯视图安装版导轨移动板结论„„参考文献曹秋霞，陈新亚加工中心圆盘式刀库转动定位机构的设计计算机械传动，邓文槽轮机构在加工中心鼓轮式刀库上的应用机械工程师，韩俊峰加工中心刀柄系统四川工程职业技术学院学报，机电商情网数控机床自动换刀系统产品化研究出版地出版者，出版年更新日期廉元国，张永洪加工中心设计与应用北京机械工业出版社，王健石机械通用零部件优选手册北京中国电力出版社，依兰欧克拉，比京克依兰，蒲小琼数控平面加工中心轮式刀库自动换刀装置的设计成都纺织高等专科学院学报附录„„致谢断断续续历时三个多月的毕业设计接近尾声了，我的设计也基本上圆满完成了。

此时回想过去设计的日子，体会多多，感慨也不少。

我基本上按照我初定的两阶段计划认真做我的毕业设计的。

设计过程也如我所料，遇到不少的问题。

开始的时候采用蜗轮蜗杆的传动机构，做了小部分，由于后面的机构太复杂，搁置了。

现在看来其实蜗轮蜗杆机构比槽轮机构在转动控制方面好些，刀盘运动比较平稳些。

在设计刀夹机构的时候，因为找到的资料不多，只有份期刊，两幅图，看了很长段时间都没弄明白原理，后来才在参考实体的过程中慢慢领会。

这次设计中，从设计槽轮开始就要查机械设计手册，几乎每个主要零件设计都要查手册。

于是后来我就下了机械设计手册的跟软件版。

软件版令我设计轴齿轮销键等零件有很多便利。

毕业设计使把以前学过的学过的东西都融汇炉了，从机构设计到力学校核，再到三维软件设计出图，走了个流程，明白了设计个产品的基本思路。

这次毕业设计，我很感谢我的导师徐老师，从最初的设计思路到之后的资料收集方案确定落实到后面的可行性分析，论文的写作，她都给耐心的指导和各方面得帮助。

我知道，为了指导我做好这次的毕业设计，徐老师付出了很多，在百忙之中抽出了很多时间给我。

没有徐老师的辛勤栽培，孜孜教诲，就没有我这次论文的顺利完成。

同时我还要感谢在我学习期间教会我各方面的知识，给予我极大的关心和支持的各位老师和同学。

毕业论文的完成，意味着我们踏入社会的新开始。

我是华南农业大学的学生，在今后的工作中我会继续发扬华农不怕苦，前途掌握在自己手里，的精神。

今天我以华农为荣，明天我要华农以我为荣，再次感谢所有帮助和教育过我的老师，同学和朋友，从你们身上，我收获无数，谨以最朴实的话语致以最崇高的谢意，华南农业大学本科生毕业论文成绩评定表学号姓名专业毕业论文题目指导教师评语成绩百分制指导教师签名年月日评阅人评语及成绩评定成绩评定标准评分项目分值得分选题质量专业培养目标课题难易度与工作量理论意义或生产实践意义能力水平查阅文献资料与综合运用知识能力研究方案的设计能力研究方法和手段的运用能力外文应用能力成果质量写作水平与写作规范研究结果的理论或实际应用价值评阅人评语成绩百分制评阅人签名年月日续上表注论文成绩评定等级参考评阅人的评阅指导教师评阅情况，结合答辩情况，建议按指导教师评分评阅人评分答辩评分为∶∶的比例评定论文总成绩分数，然后按优分良分中分及格分不及格分给出成绩等级。

论文成绩以分数的形式登记到教务管理系统。

答辩委员会意见与成绩评定评价项目具体要求级标准最高分评分论文质量论文设计结构严谨，逻辑性强有定的学术价值或实用价值文字表达准确流畅论文格式规范图表或图纸