（图纸+论文）XK5025型数控立铣床自动换刀装置设计（全套完整）

．课题的创新点采用手动换向阀变换夹持方式，既可以双夹持也可以单夹持。

机械制造技术毕业设计的基本任务与要求.设计任务设计个中等复杂的零件的加工工艺规程设计个专用夹具编写设计说明书。

.毕业设计基本要求内容完整，步骤.确定刀具的选择方式按数控装置的刀具指令，从刀库中将所需要的刀具转换到取刀位置，称为自动选刀。

在刀库中选择刀具通常采用两种方式。

顺序选择刀具任意选择刀具.刀库的定位与刀具的松夹刀库旋转定位是依靠简易定位装置来实现的。

其控制过程示意图如下刀库的定位是由接近开关使直流伺服电机停止转动，然后由双向液压带动定位销，插入刀座上的定位孔，实现精确定位。

在刀座的每个刀位上都装有如图所示的弹簧导柱键块和销所组成的刀具固定装置。

由此实现刀具在刀库上的固定锁紧。

图中所示为刀具卡在刀座上的状况。

当液压缸通油后，将导柱拉出，使销退出，此时刀具在刀座上处于自由状态，控制刀具固定装置的液压缸有两个，个和定位销在起，自动换刀时用，另个在靠近立柱方向，用于刀库手动装卸刀。

刀库定位示意图刀具交换装置的设计数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。

刀具的交换方式通常分为两种种是采用机械手交换刀具，另种是由刀库与机床主轴的相对运动来实现刀具交换即无机械手交换刀具。

无机械手交换刀具方式结构简单，成本低，换刀的可靠性较高刀库因结构所限容量不多。

这种换刀系统多为中小型加工中心采用。

刀具的交换方式及它们的具体结构对机床的工作效率和工作可靠性有直接的影响。

由数控立式升降台铣床的结构特性决定难以实现由刀库与机床主轴的相对运动来实现刀具交换，故采用机械手交换刀具的方式。

.取，.并估算.，则.由于，超过最高工作温度，所以必须采取些散热措施，以提高散热能力，如在传动箱内装循环冷却管路。

.刀库驱动转矩的校核蜗轮转速，所能传递的功率为.，此时刀库的驱动转矩为.••，其中.为外花键带动刀盘回转的传动效率。

由于，所以，刀库驱动转矩满足要求。

.刀库驱动转矩的校核在刀库的传动系统中，刀盘是利用花键联接带动刀座上的刀套转动而进行选刀的，花键的联接属于动联接。

已知所用的花键类型为渐开线花键，以下对其进行必要的强度计算。

计算公式如下式中转距•，此处.•.•各齿间载荷不均匀系数，通常取，此处取.齿数，此处齿的工作高度，对渐开线花键此处为模数，且取.齿的工作长度，此处平均直径，对渐开线花键，此处。

于是，把数据代入计算公式，得.由于该花键联接为不在载荷作用下移动的动联接，查表可知，若齿面经热处理且使用和制造情况为良好时，可达故花键联接的强度满足要求。

.夹紧机构插销剪切强度的校核刀套在刀座上的夹紧由插销实现见刀库装配图。

插销承受的主要是剪切力，以下对单个插销进行剪切强度的校核。

插销材料为钢直径。

剪切力由重力引起，估算，插销受力如图所示。

由图可知该情况为双剪切，且由平衡方程易得，于是，插销横截面上的剪切力为.故插销满足强度条件要求。

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，数控，铣床，自动，装置，设计，毕业设计，全套，图纸概述．课题背景现在工业机器人集机械电子控制计算机传感器人工智能等多学科先进技术于体的现代制造业重要的自动化装备。

自从年美国研制出世界上第台工业机器人以来，机器人技术极其产品发展很快，已成为柔性制造系统自动化工厂计算机集成制造系统的自动化工具。

广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料以及降低生产成本，有着十分重要的意义。

和计算机网络技术样，工业机器人的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。

工业机器人是最典型的机电体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。

国外专家预测，机器人产业是继汽车计算机之后出现的种新的大型高技术产业。

据联合国欧洲委员会和国际机器人联合会的统计，世界机器人市场前景看好，从世纪下半叶起，世界机器人产业直保持着稳步增长的良好势头。

进入世纪年代，机器人产品发展速度较快，年增长率平均在左右。

年增长率达到闯记录的。

其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达。

在自动化生产领域中，工业机械手是近几十年发展起来的。

工业机械手的是从工业机器人中分支出来的。

其特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。

机械手作业具有准确性和各种环境中完成作业的能力。

机械手是种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

机械手由执行机构驱动传动机构控制系统智能系统远程诊断监控系统五部分组成。

驱动传动机构与执行机构是相辅相成的，在驱动系统中可以分机械式电气式液压式和复合式，其中液压操作力最大。

本课题是立式机床上专用于工件和零件的夹持和自动运转的装置，其运动自由度多，且有严格的动作顺序要求用液压驱动可实现动作自动循环，利于自动化和高效率等要求。

．课题内容本课题的基本内容是功能原理方案分析液压系统原理图设计液压系统的计算油箱与执行元件工作图设计编写计算说明书．课题的意义本课题所研究的立式机床的装夹装置属于工业机器人这范畴，对它的研究实际上就是对工业机器人的研究。

现在工业机器人集机械电子控制计算机传感器人工智能等多学科先进技术于体的现代制造业重要的自动化装备。

自从年美国研制出世界上第台工业机器人以来，机器人技术极其产品发展很快，已成为柔性制造系统自动化工厂计算机集成制造系统的自动化工具。

广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料以及降低生产成本，有着十分重要的意义。

和计算机网络技术样，工业机器人的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。

随着加工行业在我国的迅速发展，各行各业的自动化装备水平越来越高，现代化加工车间，常常配有机械手，以提高生产效率，代替工人完成恶劣环境下危险繁重的劳动。

．课题的创新点采用手动换向阀变换夹持方式，既可以双夹持也可以单夹持。

机械制造技术毕业设计的基本任务与要求.设计任务设计个中等复杂的零件的加工工艺规程设计个专用夹具编写设计说明书。

.毕业设计基本要求内容完整，步骤齐全。

设计内容与说明书的数据和结论应致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。

正确处理继承与创新的关系。

正确使用标准和规范。

尽量采用先进设计手段。

刀库的设计刀库是带刀库自动换刀装置的主要部件之，其容量形式布局及具体结构对数控机床的性能有很大影响。

.确定刀库容量决定刀库容量时，首先要考虑加工工艺的需要，同时还要调查分析同类型相近规格的自动换刀机床的刀库容量及其发展趋势。

由于带自动换刀装置的数控机床主要是在多品种单件小批生产时使用，因而应根据广泛的工艺统计，依大多数工件加工时需要的刀具数来确定刀库容量。

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。