.液压缸外径及长度的确定，根据最大活塞行程，定。液压缸的设计如下图所示图液压缸.花键轴及轴套的设计与校核花键轴的设计花键连接由具有周向均匀分布的多个键齿的花键轴和具有同样键齿槽的轮毂或花键轴套组成的。工作时，依靠齿侧的挤压传递转矩，花键连接因键齿多，所以承载能力强由于齿槽浅，故应力集中小，对轴消弱小，且对中性好和导向型较好，但需要专用设备加工，所以成本较高。花键连接适用于载荷较大，定心精度要求较高的静连接和动连接中。花键轴的换刀装置中的作用是，当液压缸的活塞杆运动时，带动花键轴运动，而其它的部件不动，从而实现机械手的伸缩拔刀运动。由于矩形花键具有定心精度高，导向性能好，键与轴为整体，强度高，负荷分布比较均匀齿形简单，可采用磨削和拉削的方法获得较高精度等优点，故在机床汽车拖拉机。工程机械等机械制造业得到广泛的使用。花键联接由内花键和外花键组成。内外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。使用特点由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度工艺和使用方面有下列特点因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要导向性好，这对动联接很重要可用磨削的方法提高加工精度及联接质量制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。图花键所选花键的规格为矩形花键联接采用外径定心精度高，加工方便，外花键的外径可在普通磨床上加工至所需的精度，内花键由拉刀保证其外经精度所选花键的规格为花键轴如图所示图花键轴花键的校核花键强度按挤压强度计算静联接耐磨性条件未经热处理,值般为经过热处理为传递扭矩.花键齿数键齿工作长度键齿侧面工作高度.矩形花键大径花键小径倒角尺寸各齿间载荷不均匀系数，取.平均直径.花键轴套的设计由于花键轴套上要安装轴承，轴承采用深沟球轴承，代号为。该轴承的内径为毫米，所以，花键轴套的外径为毫米，轴承的阀的电磁铁断电，处于型滑阀机能的状态，手臂即停止运动并定位。图缓冲回路调速回路本机械手的液压驱动系统采用回油路节流调速，如下图所示。这种调速回路，由于回油腔存在背压，故具有承受负值负载的能力。图调速回路换向回路本机械手的液压驱动系统采用三位四通阀实现换向功能。锁紧回路采用型机能的三位四通换向阀下图所示，滑阀在中间位置时油口全闭，油路不通，液压缸锁紧。由于液压缸内充满液压油，故从静止到启动较平稳，换向冲击小，换向复位位置较准确。图锁紧回路机械手液压系统的工作原理图图机械手液压系统的工作原理图整体设计如下图所示图整体设计第章机械手各部分的设计.驱动液压缸的设计此液压缸在机械手中的作用是带动花键轴做伸缩运动。伸缩式油缸又称多级缸，它由两级或多级活塞缸套装而成，前级活塞缸的活塞就是后级活塞缸的缸筒。伸缩缸逐个伸出时，有效工作面积逐次减小，因此，当输入流量相同时，外伸速度逐次增大当负载恒定时，液压缸的工作压力逐次增高。空载缩回的顺序般是从小活塞到大活塞，收缩后液压缸总长度较断，结构紧凑，使用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合。本设计中使用的直线油缸用于机械手臂前后移动完成拔刀动作。外套油缸固定在机架上，当压力油作用时，内套油缸和活塞杆先起移动，移到极限位置时，活塞杆在内套油缸内开始移动，这样可得到较大的行程。所谓液压系统就是以液体为介质，依靠运动者的液体的压力能来传递力的。液压系统工作是，液压泵把电动机传来的回转式机械能转变成油液的压力能油液被输送到液压缸或液压马达后，又由液压缸或液压马达把油液的压力能变为直线式或回转式的机械能输出。液压系统中的油液在受调节控制的状态下进行工作的因此液压传动和液压控制在这个意义上来说难以截然分开。液压系统必须满足起执行元件在力和速度方面的要求。液压系统的优点液压系统与机械电力等传动相比。有以下特点它的些缺点随着生产技术的不断发展提高，正在逐步得到克服。由于液压传动相对于机械传动有以上几个突出的优点，所以确定机械手的前伸后退左转右转夹紧放松着三部分动作用液压传动来实现。液压传动装置的组成液压传动装置由于使用工件压力高的油性介质，因此机构出力大，机械结构更紧凑动作平稳可靠易于调节和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时易污染环境。个完整的液压系统是由以下几部分组成的能源部分包括泵装置和蓄能器，它们能够输出压力油，把原动机的机械能转变为液体的压力能并储存起来。执行机构部分是液压油缸液动机等，它们用来带动运动部件，将液体压力能转变成使部件运动的机械能。控制部分是各种液压阀，用于控制流体的压力流量和流动方向，从而控制执行部件的作用力运动速度和运动方向，也可以用来卸载，实现过载保护等。辅助部分是系统中除了上述三部分以外的所有其他元件。液压系统中在机械手中主要实现的辅助功能机械手的伸缩回转和摆动及刀具的松开和拉紧动作等。工件的自动松开夹紧工作台的松开夹紧交换工作台的自动交换动作。机械手的运动部件平衡。如机械手轴箱的重力平衡机械手的平衡装置等。机械手运动部件的制动和离合器的控制齿轮拔叉换档等。机械手的自动开关用油缸支架把液压缸的活塞杆与花键轴端连接，这样，当液压缸的活塞运动时，就可以带动花键轴运动，从而实现了机械手的伸缩运动。除此之外，还要考虑当机械手拔完刀旋转时，要防止掉刀，手臂的两端各有个手抓，每个手抓上有个小的液压缸，当机械手在拔刀和旋转运动是，液压缸通油，使活塞运动，活塞杆端连个活动销，这样，活动销会顶住刀具，防止掉刀和刀具被甩出。.主要参数的确定工作行程由已知条件及方案分析确定最大抓取重量公斤，属于中型机械手夹持刀柄规格刀库换刀位置和主轴距离换刀时间手臂伸缩行程手臂回转范围手腕最大伸缩范围运动速度直线运动速度手臂伸缩行程,运动时间,则手臂伸缩速度为回转运动速度定为机床的刀库位于立柱的左侧，刀具在刀库中的安装方向与主轴垂直，换刀之前，刀库转动将待换刀具送到换刀位置，之后把带有待换刀具的刀套向下翻转度，使得刀具的轴线与主轴的轴线平行。.机械手转度。在加工时，机械手的手臂与主轴中心到换到位置的刀具中心线的连线成度，该位置为机械手的原始位置。机械手换刀的第个动作是顺时针转度，两手爪分别抓住刀库上和主轴上的刀柄。.刀具松开。机械手抓住主轴刀具的刀柄后，刀具的自动夹紧机构松开刀具。.机械手拔刀。机械手下降，同时拔出两把刀具。.交换两刀位置。机械手带着两把刀具逆时针转动度，是主轴刀具与刀库刀具交换位置。.机械手插刀。机械手上升，分别把刀具插入主轴锥孔和刀套中。.刀具加紧。刀具插入主轴锥孔后，刀具的自动夹紧机构夹紧刀具。.度液压缸复位。液压缸复位驱动机械手逆时针转动度的液压缸复位，机械手无动作。.机械手反转度，机械手反转度，回到原始位置。.刀套上翻度。刀套带着刀具向上翻转度，为下次选刀作准备。因此，机械手的设计就主要考虑的运动是，为了换刀，机械手可以旋转度。二，为了拔刀，机械手能上下伸缩运动。.伸缩与旋转运动的确定机械手的转动可以用油马达来实现油马达通油后转动，在其输出轴上连上齿轮，并与装在机械手花键轴上的齿轮啮合，齿轮与装在花键轴上的花键套以键连接，这样，油马达带动齿轮转动，齿轮带动齿轮，齿轮又带动花基于加工,中心,自动,系统,优化,设计,毕业设计,全套,图纸基于的加工中心自动换刀系统的设计优化摘要本设计介绍了加工中心自动换刀装置的机械手结构的部分设计相关液压缸的结构设计以及控制系统的设计，最终实现自动换刀动作介绍了目前实现快速自动换刀技术的基本方法和各种途径，及其在加工中心上的应用情况和实际达到的技术指标，从而可看出这方面的发展趋势。换刀装置作为加工中心的重要组成部分，其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间，提高生产率，降低生产成本，进而提升机床乃至整个生产线的生产力。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置，其结构设计及其控制是实现加工中心设计制造的关键。加工中心的换刀过程较为复杂，动作多，动作间的相互协调关系多，因而自动换刀系统性能的好坏直接影响加工效率的高低。带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着越来越重要的作用，它能缩短产品的制造周期，提高产品的加工精度，适合柔性加工。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备，由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用，其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置。关键词自动换刀，机械手，设计，加工中心械手臂及手抓的设计对设计手臂的要求.立柱和机座立柱机座.刀库及换刀机械手的常见故障和维护刀库的故障换刀机械手故障结论谢辞参考文献前言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备，由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用，其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置。因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。机械手技术涉及到力学机械学电气液压技术自动控制技术传感器技术和计算机技术等科学领域，是门跨学科综合技术毕业设计目的其主要目的.培养学生综合分析和解决本专业的般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。