加工中心自动换刀系统设计毕业论文

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1、加工中心自动换刀系统设计毕业论文目录1绪论11.1引言11.2加工中心简介11.2.1加工中心的发展简史11.2.2加工中心的结构组成21.2.3加工中心的分类41.2.4加工中心的主要优点51.2.5加工中心的发展趋势61.3刀库71.3.1刀库简介71.3.2刀库的类型81.3.3方案的分析论证及确定122刀库驱动电机的选定152.1刀套线速度152.2链轮参数确定152.3根据负载转矩选电机162.4传动比分配182.4.1各轴转速182.4.2各轴功率182.4.3各轴转矩183刀库传动方式203.1刀库传动方式设计203.1.1蜗杆蜗轮传动203.1.2链传动294轴的设计3

2、24.1轴材料选定324.2蜗杆轴设计324.2.1初步估算轴的最小直径324.2.2联轴器选定334.2.3确定轴承类型334.2.4初步估算蜗杆轴各段尺寸3334.2.5蜗杆轴校核344.3蜗轮轴校核304.3.1初步估算轴的最小直径384.3.2初步估算蜗轮轴各段的尺寸384.3.3蜗轮轴校核384.4键的校核425轴承校核445.1蜗杆轴承校核445.2蜗轮轴承校核446刀库控制系统466.1刀具的选择方式466.1.1顺序选择466.1.2任意选择466.2刀具识别装置476.3刀库控制系统设计487其它零部件设计518结论53致谢54参考文献553一绪论本首先从数控机床的发

3、展历程引出加工中心的发展趋势，再具体到本次设计针对的刀库的任务要求，明确了本设计任务的主要内容。1.1引言1952年世界上出现了一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。1958年一台加工中心问世，它将多工序（铣、钻、镗、铰、攻丝等）加工集于一身；适应加工多品种和大批量的工件；增加机床功能（自动换刀、自动换工件、自动检测等），使自动化程度和加工效率上了一个新台阶；使无人化（或长时间无人操作）加工成为现实。90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，数控加工中心在制造业得到越来越广泛的应用。目前国内企业生产制造的加工中心主要是面向生产领域，其

4、结构复杂、精度高、封闭性强，价格昂贵。加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视，技术迅速发展，品种和数量大幅度增加，成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。1.2加工中心简介1.2.1加工中心的发展简史1952年世界上出现一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。它用易于修改的数控加工程序进行控制，因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性，容易适应加工件品种的变化，进行

5、多品种加工。它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制，因为有更高的自动化程度和加工效率，大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工的状况。数控机床能实现两坐标以上联动的功能，其效率和精度比用手工和样板控制加工复杂零件要高得多。1958-44-年一台加工中心在美国卡尼、特雷克（Kearney&Trecker）公司问世。现代加工中心的内容是什么？一，它是在数控镗床或数控铣床的基础上增加自动换刀装置，可使工件在一次装卡中，能够自动更换刀具，自动完成工件上的铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等工序的数控机床。二，加工中心上如果带有自动分度回转工作台或自动转角度

6、的主轴箱，可使工件在一次装卡中，自动完成多个平面和多个角度位置的多工序加工。三，加工中心上如果带有交换工作台，工件在工作位置的工作台上进行加工的同时，另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸，不影响加工的进行。由上述可知，加工重心在加工的柔性、自动化程度和加工效率上，在一般数控机床的基础上又上了一个新的台阶，又是一次新的变革。加工中心的定义是什么？目前世界上并无标准定义，但目前普遍认为是指：在工件一次装卡中，能够实现自动铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等多工序的数控机床。更为明确的说法是：加工中心就是自动换刀数控镗铣床。这就把加工中心与自动换刀数控车床或车削中心区别开来。1.1.1加工中心的

7、结构组成加工中心的组成随机床的类别、功能、参数的不同而有所区别。机床本身分基本部件和选择部件，数控系统有基本功能和选用功能，机床参数有主参数和其它参数。机床制造厂可根据用户提出的要求进行生产，但在同类机床的基本功能和部件组成一般差别不大。从总体上看，加工中心基本上由以下几大部分组成。㈠基础部件主要由床身、立柱和工作台等大件组成。它们是加工中心的基础结构，要承受加工中心的静载荷以及在加工时的切削负载，因此必须是刚度很高的部件。这些大件可以是铸铁件