（毕业设计图纸全套）XK5025型数控立铣床自动换刀装置设计（含说明书）

伸缩动作液压缸图中未标出带动手臂托架沿主轴轴向移动。

回转动作液压缸中的齿条轮通过齿轮带动回转轴转动。

从而实现手臂正向和反向的旋转运动。

抓刀松刀动作机械手对刀具的夹紧和松开是通过液压缸。

碟形弹簧及拉杆杠杆活动爪来实现。

碟形弹簧实现夹紧，液压缸实现松开。

在活动爪中有两个销子，当夹紧刀具时，插入刀柄凸缘的孔内，确保安全可靠。

.机械手的自动换刀过程的动作顺序图换刀机械手的换刀过程自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。

选刀即刀库按照选刀命令或信息自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备，换刀即是机械手把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴之上。

换刀动作的大致过程为主轴箱回到最高处坐标零点，同时实现“主轴准停”。

即主轴停止回转并准确停止在个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。

机械手抓住主轴和刀库上的刀具。

如图所示。

把卡紧在主轴和发库上的刀具松开活塞杆推动机械手下行，从主轴和刀库上取出刀具机械手回转，交换刀具位置，将更换后的刀具装入主轴和刀库分别夹紧主轴和刀库上的刀具机械手松开主轴和刀库上的刀具当机械手松开具后，限位开关发出“换刀完毕”的信号，主轴自由，可以开始加工或其他程序动作。

在自动换刀的整个过程中，各项运动均由限位开关控制，只有前个动作完成后，才能进行下个动作，从而保证了运动的可靠性。

.机械手回转轴上的齿轮齿条设计回转轴上齿轮采用渐开线标准直齿圆柱齿轮形式取模数初取齿数下表为齿轮几何尺寸设计的基本参数名称代号计算公式模数压力角分度圆直径.齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径齿距齿厚顶隙齿条的基本尺寸，按外齿轮几何尺寸的计算公式进行计算.自动换刀装置的相关技术要求主轴准停装置为了传递扭矩，在主轴的前端装有端键，当刀具刀柄装入锥孔时，刀柄上的键槽位置必须与该键对准才能装入。

当机械手从刀库取刀时，为了确保刀具其后能顺利地装入主轴锥孔中，必须使主轴准确地停在刀具交换位置上。

同时，由于工艺上的需要，也必须使主轴准停在固定位置上。

这种使主轴端在定位键停在固定位置的技术要求称为主轴准停。

数控立式升降台铣床的自动换刀装置，在每次自动装卸刀具时，都必须要求主轴准确地停止在固定的周向位置上。

因此，可在主轴上安装电气控制的主轴准停装置以实现主轴准停功能。

换刀机械手的安装与调试换刀机械手安装在主轴箱的左侧面，加工零件时，换刀机械手随主轴箱起上下运动。

当初装上换刀机械手后，必须进行调试用手动操纵主式调整换刀机械手相对于主轴的位置，使用调整心棒，有误差时可调整机械手行程刀库位置机械手支座修正主轴坐标原点等。

安装最大重量刀具时，要进行多次刀库到主轴位置的自动交换，使机械手换刀时做到准确无误，无撞击。

.自动换刀程序的编制换刀动作指令选刀换刀选刀和换刀通常分开进行。

为提高机床利用率，选刀动作与机床加工动作重合。

换刀指令必须在用新刀具进行切削加工的程序段之前，而下个选刀指型数控立铣床自动换刀装置设计摘要为•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ηⅹ•其中载荷系数.许用接触应力ⅹ.ⅹ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ⅹⅹⅹⅹⅹ.ⅹ，按图查得计算值，并选定模数和蜗杆分度圆直径ⅹ.ⅹ按表查得模数.，.值应大于计算值验算滑动速度计算蜗杆速度.计算滑动速度其中，则初估的值合适。

验算蜗轮齿弯曲强度验算公式为使用系数动载荷系数.载荷分布系数.，，其中模数.。

蜗轮齿形系数.按蜗轮当量齿数.，由图查得。

导程角系数.许用弯曲应力计算弯曲应力.由于，故满足蜗轮轮齿强度条件。

计算蜗杆蜗轮的主要参数分度圆直径.，中心距蜗杆导程角计算其他尺寸蜗杆齿顶圆直径.，其中为蜗杆齿顶高，且.蜗轮喉圆直径，其中为蜗轮齿顶高，且